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达克罗涂层的检测方法的详细介绍
根据2002年国家质量监督检验检疫总局发布了"锌铬涂层 技术条件"的中华人民共和国国家标准，标准号为GB/T18684-2002，对达克罗涂层的检测主要有以下五项：
一、外观：
在自然折射光下，用肉眼进行观察。锌铬涂层的基本色调应呈银灰色，经改性也可以获得其他颜色，如黑色等。锌铬涂层应连续，无漏涂、气泡、剥落、裂纹、麻点、夹杂物等缺陷。涂层应基本均匀，无明显的局部过厚现象。涂层不应变色，但是允许有小黄色斑点存在。
二、涂敷量和涂层厚度的检测：
标准对不同等级涂层的涂敷量或涂层厚度分为四个等级，可以采用二种方法进行检测：
1，溶解称重法：重量大于50g试样，采用精度为1mg的天平称得原始质量W1(mg),将试样放入70℃～80℃的20%NaOH水溶液中，浸泡10min，使锌铬涂层全部溶解。取出试样，充分水洗后立即烘干，在称取涂层溶解后的试样质量W2(mg)。量取并计算出工件的表面积S （dm2 ），按下列公式计算出涂层的涂覆量W（mg/dm2）：
W=(W1-W2)/S
2，金相显微镜法： 按GB/T6462要求，采用金相显微镜法检测涂层的厚度。
三、附着强度试验：
采用胶带试验方法，检测锌铬涂层与基体的附着强度，胶带试验按GB/T5270-1985第1.4要求进行。要求试验后涂层不得从基体上剥落或露底，但允许胶带变色和粘着锌、铝粉粒。
耐水性能试验：把试样浸入40℃±1℃的去离子水中，连续浸泡240h，将试样取出后在室温下干燥，再进行附着强度试验，试验结果应达到附着强度试验的要求。附着强度试验应在试样从去离子水中取出后的2h之内进行。进行耐水性试验后，涂层不得从基体上剥落或露底。
四、耐盐雾性能试验：
耐盐雾性能试验按GB/T10125-1997第3.2.1要求进行。涂层经盐雾试验后，按涂层上出现红锈的时间从120小时到1000小时，分为四个等级。
五、湿热试验：
湿热试验在湿热试验箱中进行，湿热试验箱应能调整和控制温度和湿度。将湿热试验箱温度设定为40℃±2℃，相对湿度为95%±3%，将样品垂直挂于湿热试验箱中，样品不应相互接触。当湿热试验箱达到设定的温度和湿度时，开始计算试验时间。连续试验48h检查一次，检查样品是否出现红锈。两次检查后，每隔72h检查一次，每次检查后，样品应变换位置。240h检查最后一次。标准中规定，只对3级和4级涂层进行耐湿热试验，要求涂层在240 小时内不得出现红锈。
同时标准中还规定了抽取试样的方法：
同一批产品中，按每一种试验随机抽取三个试样，进行试验。若其中任何一件试样经试验不合格，则应再随机抽取三件试样进行相同的试验，若其中再有任何一件不合格，则该批产品为不合格。
对于组合件或单件质量超过150克的零件或构件，则切取该工件的一部分作为试样进行试验。为了避免切口处裸露的钢铁基体影响试验结果，应采用涂料、蜡或胶带等保护切口。对于形状复杂难以求出表面积的零件也可以采用同样的方法制备试样。
除了以上标准中提到的五项涂层的检测外，在实际生产中，通常还进行氨水试验、导电性试验、涂层硬度检测、孔隙率检测等。
达克罗涂层技术
日期：2006-4-24 8:57:44 作者：sky 出处： 点击：123 点数：0
1 什么是达克罗
达克罗是 DACROMET 译音和缩写，锌铬膜（达克罗）涂复工艺是一种全新的表面处理技术。在发达国家的汽车工业、土木建筑、电力、化工、海洋工程、家用电器、铁路、公路、桥梁、地铁、隧道、造船、军事工业等多种领域已得到极为的应用。我国随着该技术的逐步推广，已在汽车、电力、锚链、公路、海洋工程等方面开始大量使用，并获得了极高的评价。达克罗技术是当今国际上金属表面处理富有代表性的高新技术。
达克罗整套工艺设备采用全过程闭路循环的涂复方式，革新了电镀工艺，杜绝了电镀过程中产生的酸、碱、锌、铬等污水、废气的排放及污染源，达克罗是经过脱脂 - 抛丸 - 涂复 - 固化 - 冷却 - 成品的工艺过程，使加工体形成片状锌粉、铝粉及金属铬盐组成的银灰色防腐蚀涂层。在金属表面达克罗膜层形成过程中，挥发的物质几乎全部是经过气化的水分，没有任何污染和公害。在工业发达国家中，已得到广泛应用，逐步替代了污染严重的电镀锌、电镀、热浸镀锌、热喷锌、机械镀锌、锌基合金镀层、氧化、磷化等多种传统的表面处理工艺，从根本上减少了环境污染的发生。
达克罗发源于美国的大洋公司。 20 世纪 70 年代日本的 NDS 公司从美国的 MCII 公司买断了在亚太地区的达克罗技术使用权，并迅速在其国内发展了百余条涂覆生产线。 20 世纪 90 年代初我国引进了数条达克罗生产线，引进的生产线分布在天津、南京和上海，随着人们环境保护意识的加强，达克罗这一新工艺受到了业主的欢迎，近几年达克罗涂覆生产线每年以 30% ～ 50% 的速率增长，目前全国已达到 60 多条，这一发展势头还将继续下去。
现在市场上流行的达克罗涂料可分为两个基本的类型：含铬达克罗涂液和无铬达克罗涂液。目前国内市场上流行的是含铬的达克罗涂液，在国外，随着环境保护意识的增强，无铬化已成为一种趋势，无铬化涂料已开始逐步流行。在日本，有无铬达克罗表面处理液 V505 和 V872 出售，其部分性能比有铬的达克罗还要好。
2 锌铬膜（达克罗）防腐机理
锌铬膜（达克罗）液是一种水基处理液，金属件可以采用浸涂、喷刷或刷涂处理，然后送进加热炉固化，固化温度在 300 ℃ 左右，经 45 ～ 60 min 的烘烤，形成锌铬膜（达克罗），铬固化时，涂膜中的水分、有机类（纤维素）物质等挥发分在挥发的同时，依靠锌铬膜（达克罗）母液中的高价铬盐的氧化性，使电极电位负值较大的单质锌片、铝片浆与铁基体反应，形成 Fe 、 Zn 、 Al 的铬盐化合物无机涂层。由于膜层是与基体直接后应获得的，所以该防腐层极为致密，（用镀锌或浸锌方法获得的防腐层无法与之相比）该涂层在腐蚀环境下，会形成无数个原电池，即先腐蚀掉电位较负的 Al 、 Zn 盐类，直到它们被消耗后才有可能腐蚀至基体本身。
在钢铁基金属表面上，涂覆一层达克罗溶液 [ 即含有片状锌、铝（鳞片一般尺寸为 0.1 ～ 0.2 × 10 × 15 μm ）、 Cr 2 O 3 及专用有机物的高分散混合水溶液 ] 、经 300 ℃ 左右保温烘烤一定的时间后，达克罗溶液中的 Cr +6 被还原成 Cr +3 ，生成无定形的复合铬盐化合物 (nCrO 3 · mCr 2 O 3 ) 。该物质覆盖在母材表面及锌片、铝片的表面，将锌片、铝片与钢铁基材表面紧密地粘结在一起。锌片、铝片间亦被复合铬盐所填塞。冷却后的金属表面即被覆盖上一层很薄的银灰色的达克罗特种高防腐涂层。
3 达克罗的涂覆工艺
3.1 预处理
（ 1 ）除油
分有机溶剂 ( 如三氯乙烯等 ) 和碱性溶液除油。经过前处理的零件表面要求能够被水完全浸润。重油工件一般先采用联合清洗机高压清洗，或采用二氯甲烷超声波清洗工艺，再进行喷丸处理。油污较少的工件可以省去清洗这步，直接抛丸处理。例如某些标准件，经搓丝机出来后，直接进行抛丸，随后浸达克罗液，进炉固化。
（ 2 ）喷砂、除尘和降温
抛丸机使用的钢丸的直径范围为 0.1 ～ 0 .6 mm ，用压缩空气除尘，除去的粉尘经专门的集粉器收集后集中处理，经抛丸除尘后的零件温度高达 60 ℃ 左右 , 待降至 20 ℃ 时方可进行下道工序。
3.2 达克罗处理
按涂履方式不同分为浸涂甩干、喷涂、刷涂等几种方法。在决定选用哪种方式时，首先要考虑的是要覆盖在工件上的涂层是注重功能性还是装饰性，还要考虑涂层厚度的控制、生产速度、产品形状和所要求的质量。
（ 1 ）浸涂甩干：适用于标准件和其它小的工件。工件一般要浸液 10 ～ 20 s ，为使 Cr 6+ 在钢铁基材上充分形成钝化膜；离心甩干时应该正转反转各两次，每次 10 ～ 20 s 。对于特殊件要用夹具，难甩的零件要用人工辅助，比如用棒在离心筐中搅一下，将筐中的工件的位置变化一下，使积存在角落里的涂液能被顺利甩离工件。甩液机的转速要适当，太快太慢都不利，总之是要保证零件上不能有积液、挂液、气泡、漏涂等。通过多次正反转甩液、多次调整甩干速度，根据实际上的涂覆效果来确定工件的加入量、甩液机的转速、转动的时间等工艺参数。
（ 2 ）喷涂、刷涂：一般用于大件，用于难浸涂、难离心甩干的零件。喷涂的涂层均匀，涂层较厚，结合力差但光洁度好，抗腐蚀性强但效率低，施工中要注意安全，喷涂时达克罗液的粘度要适当的降低。由于喷涂时，从喷枪出来的涂液呈圆形，所以喷枪与工件的距离、枪的移动速度、空气的压力、喷枪的单位时间内的喷涂量等最佳工艺参数，都须通过反复摸索才能获得。
3.3 固化
经达克罗液浸渍处理后的工件经甩干，放置于不锈钢网带输送带上，对小的工件，需带上手套，进行人工分理，要求工件间不互相粘连。对于较大的工件，例如地铁螺栓，须放置在专门的料架上，再将料架放在网带上入固化炉烘烤固化。固化温度为 280 ～ 330 ℃，时间 25~40 min 。
固化分为两个阶段：在第一阶段中工件吸热升温，称为预热，温度控制在 60 ～ 80 ℃、 10 min 。此阶段中须注意升温不可过急，应让工件缓缓吸热，让涂层中的水分逐渐逸出，以避免涂层起泡，产生缺陷。第二阶段为涂层的高温固化，此时固化炉中的温度一定要控制在工艺要求的范围内，不可过高或过低，因为它决定了涂层在工件上的最终性能。
3.4 冷却
由于固化的温度较高，须对固化好的工件进行强冷，以缩短冷却的时间，减小固化炉的长度，节省投资费用。
3.5 后处理
当涂层较厚时，会因为涂层固化前不易流平或工件形状的原因造成甩干时涂膜不均匀。固化后出现外观粗糙、粉化的现象。这时需要对工件表面作少许修正，常用的方法是：用优质的硬毛刷清理工件表面。
4 锌铬膜（达克罗）涂层特点
4.1 耐高温
锌铬膜（达克罗）涂层是由重叠在一起的独立锌片、铬酸聚合物单元组成。锌铬膜（达克罗）涂层中的铬酸聚合物层不含结晶水，因此在高温状态下的抗腐蚀能力也表现出极佳的品质。锌铬膜（达克罗）防腐膜的固化温度在 300 ℃ 左右，所以工件即使长时间处于高温下，外观也不会变色，耐热腐蚀性极好。经试验，未钝化过的镀锌层，在盐雾试验时一般 10 h 腐蚀掉 1 μm ；厚度为 3 μm 的彩虹色钝化膜，经 200 h 盐雾试验被蚀穿。锌铬膜（达克罗）涂层在经过了 100 h 的盐雾试验后，才被腐蚀掉 1 μm 。
4.2 高耐蚀
锌铬膜（达克罗）工艺比传统的表面镀锌处理工艺，使工件的耐蚀性提高了 7 ～ 10 倍。锌铬膜（达克罗）液能渗入细微的空隙处，如几何形状复杂的盲孔等，它的渗透性很好。用它处理过的弹簧，能产生良好的耐腐涂层。它不但可以处理铁及其合金，还可以处理轻金属（铝等）及其合金，适用于钢铁、铸铁、铝质合金等零部件的表面防腐处理。
氢脆是传统镀锌工艺不能完全克服的弊病。由于工艺特点决定了锌铬膜（达克罗）在处理过程中不进行任何酸处理、也不存在电镀时的渗氢问题，加上涂层在高温下固化，所以从工艺上保证了锌铬膜（达克罗）涂层不会存在氢脆。这使它可以被应用在抗拉强度要求高的高强度零件防腐处理。
4.3 环保
电镀等表面处理时由于酸、碱、盐的使用，多少总有三废的排放问题存在。锌铬膜（达克罗）工艺采用了闭路循环的方式，在前处理中，除下的油和粉尘用专门的设备收集处理；在涂复、固化时，不存在传统电镀工艺过程中产生的酸、碱、含铬等重金属的污水问题，产生的仅仅是从涂层中蒸发出来的水汽，经测定，不含国家规定控制的有害物质。
4.4 可再涂装
锌铬膜（达克罗）涂层呈亚光银灰色，可以在上面进行再涂装。这一点，满足了那些对外观质量要求较高的工件的涂复要求，例如自行车上的紧固件，网篮等，在涂覆了锌铬膜（达克罗）涂层后，还须上一层上光漆。
4.5 安全问题
达克罗涂料明显比一般的溶剂涂料安全。溶剂雾气容易引起火灾，而且危害工厂工人的健康。达克罗液是水溶性不燃的，在工件的涂覆和固化过程中，只有少量水蒸汽生成，操作工人带上口罩防护即可。而对于大多数液体涂料来说，要求使用笨重的防毒面具。
5 尖角锈点及处理
涂覆过锌铬膜（达克罗）涂层的工件，从理论上讲其耐蚀性要比电镀锌好，但在实际应用中我们发现，部分标准件在使用不久发现出现点蚀，仔细分析了工件的制作过程，没发现明显的不足之处，经过对大量出现问题的工件的统计分析，发现出现锈点的位置绝大部分在工件的尖角处，但并不是所有的尖角处均会出现锈点。经对比，结论是工件在运输过程中，由于振动和摩擦，尖角处的涂层最容易被破坏，这也解释了为什么未经运输的工件在作盐雾试验时，其尖角处的耐蚀性仍是很好。
为了解决这一问题，主要还是从涂层的完整性方面去动脑筋。锌铬膜（达克罗）涂层本身的强度并不高，硬度只有 1 H ，为了保持涂层的完整性，一则可以改变涂层的配方，增加塑性，这点对于一般的用户是无法做到的，对于锌铬膜（达克罗）涂料供应商来讲，他轻易也不愿更改配方。另一方法是在锌铬膜（达克罗）涂层之上再加上一层保护涂层，用以维持涂层在运输过程中的完整性。可采用的涂层不少，经过筛选，我们使用了水性防腐封闭剂，其优点是价格低廉，使用后增加成本不多。水性防腐封闭剂的母液，可按 1 ︰ 4 的比例配制成工作液，每公斤涂液可涂覆 10 m 2 左右的面积，并能提高涂层整体防腐性能。另一种可选用的锌铬膜（达克罗）涂层增强涂料是聚四氟乙烯，在工作涂覆了锌铬膜（达克罗）固化后再上一层聚四氟乙烯涂料，然后进炉 250 ℃ 下固化，其成本要比水性防腐封闭剂高，但涂覆了聚四氟乙烯的工件，其尖角处的防腐能力得到了很好的保证，圆满地解决了本问题。
达克罗（涂层）防腐新技术
沈志明
(国营黄河机器制造厂，陕西 西安710043)
摘 要：介绍了达克罗涂层新技术，它是解决铁基材料防腐的新材料、新技术，是一种远离酸、碱、无氢脆、无污染的绿色工艺。
关键词：达克罗涂层；防腐；新材料；绿色工艺
1达克罗涂层技术的开发背景
达克罗涂层技术在日本称Dacromet，在美国和欧洲则称为锌铬涂层技术。
达克罗涂层技术最早产生于20世纪60年代后期的美国，其最初是为解决汽车底盘零件遇含盐份的雨雪易发生锈蚀，威胁车辆运行安全而发明的一种防护技术。70年代欧洲的法国、德国、意大利等国和80年代的日本先后引进了该项技术。该项技术的成功应用大大提高了铁基材料的防腐性能。90年代由国内某空降设备厂首家引进，在一项与德国合作的产品上成功的应用了此项涂层技术。
近五、六年国内陆续有22条生产线被引进，使达克罗涂层技术得到推广，呈燎原之势。
2引进达克罗涂层技术的目的
2.1提高产品质量
达克罗涂层技术与镀锌技术比较，是一项耐蚀性好、无氢脆、无污梁的绿色工艺，1987年10月美国军方颁布了以《浸入锌片/铬酸盐分散涂层》冠名的军标《MIL-C-87115A》。使此项技术在陆、海、空军装备上广泛应用。
然而，产品锈蚀却是长期困扰国内很多企业的难题。产品尚未出厂，经过淋雨试验后螺钉就锈得不像样，必须换新后才能出厂。即便后来改成不锈钢螺钉也没从根本上解决问题。
当前装备部已指示各级部队着手解决装备严重锈蚀的课题。
2.2 解决钢结构件点焊并镀锌后出现的焊点锈蚀问题
引进达克罗技术前，组合结构件采用点焊工艺和镀锌防护，表面质量与产品防护性皆差。先点焊后镀锌，在组合件夹层间由于酸液清洗不干净，造成出厂后产品锈蚀。若先镀锌后点焊则焊点处锌层破坏，外观质量不保。工艺部门左右为难。
采用了达克罗技术后，因达克罗涂层技术远离酸、碱（镀液），避免了腐蚀问题。更令人高兴的是涂达克罗零件点焊后焊点涂层完好，且无灼色。至此，一切迎刃而解。
2.3治理环境
以工艺冶理环境是我们技术改造的指导原则。只有这样才能根治污染。传统的镀锌工艺除不能避免前述质量问题外，对厂房行车、电源设备。周边部门的仪表、器件和车间零件均有不同程度的锈蚀影响。
我厂70年代初建立的半自动镀锌线约半年左右，线体、设备均出现锈蚀，一年后厂房、设备严重锈蚀。电源使用寿命短、生产成本高、环境恶劣，对工人健康影响大。
达克罗技术是无酸、碱的涂层技术。一年来经生产考验证明，引进该项技术不仅大大提高了产品质量，对治理环境污染亦起到了重大作用。
3达克罗技术简介
3.1涂料及涂层形成
3.1.1涂料
达克罗涂料是一种锌和铝的铬酸盐为主要成分的无机防腐蚀水基锌铬涂料，系一种高分散性水基溶液。它所采用的原料为μm级的片状锌和铝粉。
3.1.2涂层形成
锌铬浆液经浸涂、刷涂或喷涂于铁基零件或构件表面，经320℃左右高温烘烤，形成裹覆在表面的完整、坚固的防腐层，达到防护目的。
3.2防腐机理
达克罗涂层采用的锌、铝片极细、极薄，分散度极高，仅5～8μm的涂层内形成了数十层致密的鱼鳞状防护层，而镀锌层表面则存在大小不同，深浅不一的微孔，于是导致两种涂覆层防腐性能7～10倍的明显差异。
3.3涂层的性能
在军事装备上推广达克罗涂层取代锌镀层，比较它们的性能指标是必要的。为此厂、军双方成立了联合试验小组，对锌铬涂层的盐雾、湿热、高低温冲击、快速腐蚀、涂层与基体附着力、涂层与漆膜附着力、涂层硬度、丝网印字、点焊性、导电性、拉伸、折弯、紧固件强力紧固等十多项的性能与低氰镀锌的试件进行对比试验。（各项试验方法、步骤均按国军标、国标有关规定）。
3.3.1耐盐雾性
在锌铬涂层厚度为8μm、镀锌厚度为15μm情况下，外购镀锌紧固件仅68小时退出试验，厂内镀锌自制件在158小时出现了大面积腐蚀产物，并有大量红色的腐蚀点，而锌铬涂层试件到1000小时才出现若干红锈点。
3.3.2耐湿热性
在温度35℃±2℃、湿度95%条件下，经过10个周期240小时循环试验，锌铬涂层表面无变化，镀锌层表面局部有霉点。
3.3.3耐高低温冲击性
在-45℃～85℃，试样在高低温试验箱内各保温1小时，转换时间不超过5秒、循环次数3次的环境下，两种涂镀层均无变化。
3.3.4涂层与基体结合力、涂层与漆膜之间结合力
在上述湿热试验环境下，锌铬涂层与漆膜结合力达到国家一级、二级标准，锌镀层与基体结合力均为一级标准。
在室温下两种涂镀层与基体结合力均为国家一级标准。
在高低温冲击下两种涂、镀层与漆膜结合力均为国家一级标准。
3.3.5硬度
锌镀层硬度值为75～88HV0.05，锌铬镀层硬度值为210～232HV0.05。
3.3.6点焊性能
对弯角件进行达克罗涂敷后点焊，显示达克罗涂层有良好的点焊性能。从达克罗工艺来说，先点焊后达克罗的防护性优于先达克罗后点焊。
3.3.7丝网印字
对在达克罗涂层上印字后用胶带粘揭后观察，表面字体无脱落现象，表明该涂层印字性能良好。
3.3.8其他性能（略）
试验结果表明锌铬涂层除导电系数相近外，其余各项性能均优于或等同于锌镀层，耐盐雾性能尤为突出，是锌镀层的6～10倍。
3.4工艺过程
工艺过程为：零件——清洗脱脂——抛丸去氧化皮——检验——第一次浸涂——离心甩干——烘烤烧结——收料冷却——第二次浸涂——离心甩干——烘烤烧结——收料。
3.5锌铬涂层分级与使用环境
锌铬涂层分级与使用环境见表1。
3.6色调
锌铬涂层基本色调应成银灰色，经改性也可以获得其他颜色，如黑色等。
4锌铬涂层技术发展趋势
4.1国内发展动态
目前，我国已建成锌铬涂覆生产线20余条，成功地开发了涂覆浆液。涂覆已从铁基材质向铝材延伸（解决铝件氧化后表面色调不一致问题），零件类型不再局限于标准件、紧固件，向结构复杂外形尺寸较大的构件发展。对大的钣件，上海达克罗涂覆公司在前处理中采用低温磷化工艺，成功地解决了前处理抛丸工序引起的变形问题。
4.2行业发展趋势
锌铬涂层技术问世至今，由于其优异的防腐性能、无氢脆、无污染、工艺操作简单等优点，已逐步替代传统的对环境污染严重的电镀锌、电镀镉、热镀锌、热渗锌等表面处理工艺。并突破了原有的汽车行业，在电力、海洋、摩托车、铁路、桥梁、隧道、化工、建筑、军事等领域得到推广。近两年，上海磁悬浮列车工程、青藏铁路工程均通过招标引进达克罗技术，以确保铁道高速运行的安全性。
参考文献
1 MIL-C-87115A，浸入锌片/铬酸盐分散涂层
2 GB/T 18648-2002，锌铬涂层技术条件
3 Q/JR371-2002，黄河机器制造厂企业标准
4 汪庆年. 达克罗技术及其应用. 中国涂装，2001
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