电镀锌层与镀后表面处理.docx

目 录

1. 主题内容 1
2. 文件上的表示方法 2
3. 覆盖层的功能（镀后表面处理与镀锌层） 2
3.1. 精饰 2
3.2. 沉积 3
4. 表示符号 4
5. 应用范围 5
6. 操作程序 6
7. 表面预处理 6
8. 锌层 7
8.1. 厚度与表示符号 7
8.2. 螺钉类零件 8
8.3. 镀层的检验 8
9. 去氢处理（用字母D标记，见§4） 8
9.1. 概述 8
9.2. 应用 9
10. 镀后表面处理 10
10.1. 选择与表示符号 10
10.2. 镀后表面处理类型及要求 10
11. 储存 12
12. 标准演变和引用文件 13
12.1. 标准演变 13
12.2. 引用文件 13
12.3. 等效于 13
12.4. 等同于 13
12.5. 关键词 13

1. 主题内容
本标准规定了在铁基材料上，在水溶性电解液中，用电解法获得的单层或多层镀锌层，以及除锌—镍合金以外的纯锌及锌合金（钴—铁）镀层（见备注）。
为保证耐蚀性能要求，保护零件外观，本标准规定了锌层厚度、电解槽型式以及多种不同的镀后表面处理工艺。
注：此处锌镍镀层是指在专用酸槽内得到的镀层（含10%到15%镍），这种镀层仅能用于大型零件或铸铁件。
重要事项：
当采用油漆镀后表面处理时，本标准仅给出了镀锌层的厚度，此时，本标准应该与“金属机械零件油漆层”标准B15 5220同时使用。按图纸上油漆层的表示方法，标准B15 5220规定了这种镀后表面处理的专门要求。
2. 文件上的表示方法
使用本标准时，应指出：
● 所采用的镀层符号（见§表示符号）。
● 本标准号。

例1：
　　Z10 DFN标准B15 4101。
　　表示厚度为10μm的镀锌层，去氢处理，简单重铬酸盐进行黑色钝化。

例2：（采用油漆镀后表面处理的情况）
　　Z 15 D＋P标准B15 4101。
　　黑色油漆500标准B15 5220。
　　表示厚度15 μm的镀锌层，去氢处理，然后按标准B15 5220用代号500的黑色油漆进行
镀后表面处理。

例3：（采用黑色钝化镀后表面处理的情况）。
　　对同一零件（见§10.1选择与表示符号第一行）可能提出两种镀后表面处理（重铬酸盐处理和油漆）要求的情况下，必须在图中注明两种镀后表面处理的完整符号。即：
　　Z 15 DFNR 或 Z 15D+P标准B15 4104。
黑色油漆250标准B15 5220
　　这表示厚度15μm的镀锌层，去氢处理，再进行镀后表面处理：
　　● 或黑色钝化重铬酸盐处理（FNR）。
　　● 或油漆处理（黑色，代号250，标准B15 5220）。

3. 覆盖层的功能（镀后表面处理与镀锌层）
3.1. 精饰
镀锌后，表面处理的作用是防止镀锌件的外观受到腐蚀（白色锈蚀）。
锌的腐蚀使金属的原始外观发生变化，为延缓零件外观的腐蚀进程，锌层表面可
采用不同的表面处理层。
按保护能力增加的顺序，镀后表面处理层为：
● 简单重铬酸盐处理产生的转化层（F）。
● 强化重铬酸盐处理产生的转化层（FR）。
● 油漆层（+P）。
3.2. 沉积
锌层的作用是保护钢制零件的机械性能（功能性腐蚀：红锈）。
有两种类型的锌腐蚀：

一般腐蚀
一般说来，锌在海边的腐蚀速度为3μm/年，而铁的腐蚀速度为200μm/年。
采用比重为7.2g/cm3，厚度为e的锌层它对铁的保护时间为（按年计算）：

均匀腐蚀

保护时间（年）＝
电化腐蚀
对Fe/Zn耦合，锌总是先于铁而被腐蚀，当两个钢制零件装配在一起时，若一个
有锌保护层而另一个没有镀层或者镀层被划伤而裸露出铁，那个锌层就变成“牺牲层”，即锌在某些条件下以可变速度先于铁被腐蚀，从而延长了铁被腐蚀的时间。

伤口

锌作为“牺牲层”被腐蚀掉，从而保护了铁

备注：用锌作为“牺牲层”的每一种情况都应进行专门研究。
除非图纸上另有注明，否则，零件各部分必须全部覆盖镀锌层。
4. 表示符号
镀层（锌层与镀后表面处理层）符号包括：
1）表示电镀锌层的字母Z＋数字（见§8 锌层）。该数字表示：
● 锌层厚度，μm（非螺纹件）；
● 或锌的重量1/10e，g/m2（螺纹件）。

2）零件镀锌后，需要去氢，用字母D表示（见§9去氢处理）。
3）对应于镀后表面处理层的字符组（见§10）：
● F代表由简单重铬酸盐产生的转化层（见注释1）。
● FR代表由强化重铬酸盐产生的转化层（见注释1）。
● ＋P代表油漆层（见注释2）。

注释1：仅在重铬酸盐（F或FR）镀后表面处理情况下， 允许接一个确定镀层颜色的字母：J（黄色），V（绿色），N（黑色），B（白色）（见§10）。

注释2：在此情况下，必须按标准B15 5220，注明所用油漆的名称（见§2，例子2），因为油漆的类别确定了镀后表面处理的要求与特性。
4）储存用覆盖层表示符号在§11中明确。
5. 应用范围
除集团设计有关部门预先同意的情况除外，以下零件不应采用电镀涂层：

一般情况：
● 所有抗拉断载荷³1200MPa或维氏硬度³372HV的零件。
● 零件的形状使应得到保护的区域得不到镀锌层的零件。

安全件：
● 抗拉断裂载荷Rm³1000MPa的零件。

PVR/PCR（紧固零件）
● 性能等级³12.9级的螺钉、螺栓、螺柱。
● 性能等级³10.9的用于安全件的装配的螺钉、螺栓、螺柱。
● 性能等级³12.9的用于安全件装配的螺母。
● 维氏硬度³372HV的自由垫圈。

注：在螺钉或螺母与垫圈组合的情况下,按硬度高或组件断裂载荷高的零件确定处理规范。

注意：
在被保护的零件具有一个零件相对于另一个零件有相对运动的情况下。
锌层（螺钉类零件除外）不具有任何特殊的摩擦性能,而且规则要求同类材料应避免接触。
清漆类型的强化重铬酸盐处理能产生皱缩或出现与对立零件的相容性问题。
因此，对有滑动接触要求的零件必须：
- 避免相同性质的锌镀层的结合，并且限制锌层厚度。
- 禁止清漆类型的重铬酸盐处理。
6. 操作程序
对于每一个零件，每一个处理规范，表面预处理、电解沉积，去氢与镀后表面处理操作等条件都是专用的，并且必须符合每种沉积层的制造技术规范，未经集团有关设计部门的事先同意不得更改。
制造参数必须按照STL S84 4100的规定定期提取，以便能与每批电镀零件的盐雾试验结果建立对应关系。
　　镀层的各个不同操作阶段分别为：

　　1）表面预处理（见§7.0）。
　　2）电解法镀锌（见§8.0）。
　　3）根据情况进行去氢处理（见§9.0）。
　　4）镀后表面处理（见§10.0）。

7. 表面预处理
通常情况下，采用传统的（脱脂,除锈）化学或电化学表面预处理。

对于经过热处理及达不到Hogaboom试验（见STL S84 4100）的零件的要求，应该进行必要的表面机械预处理（喷砂或抛丸）。
8. 锌层
8.1. 厚度与表示符号
锌层厚度与相应的表示符号要按照镀件在汽车上的位置和作用来确定（见下表），锌层的检验必须按§8.3中的规定来进行。
零 件
位置或功能
最小厚度（1）mm
表示符号
处 理
一般件
（PVR-PCR除外）
内部：
- 座舱内
- 车门、行李箱内
- 封闭总成
10
Z 10
全部类型
发动机舱
15
Z 15
碱性锌（6）
或双层锌（2）
或锌—钴（5）
外部：
- 座舱外面
- 车轮挡泥罩
- 车下部
20
Z 20
碱性锌（6）
或
双层锌（2
保安件
（PVR-PCR除外）
内部

10
Z 10
发动机舱
20
Z 20
外部：
- 车下部
- 车轮挡泥罩
- 制动装置
30
Z 30
PVR
或
PCR
（紧固件）
（3）
螺钉类-一般情况下
（见§8.2.2.）
性能等级<12.9

按区域
e=10
m=50g/m2
Z 5
无氰化物
碱性锌（6）
或双层锌（4）
或锌—钴（5）
螺钉类-特殊情况下
（见§8.2.3.）
性能等级<12.9
按区域
e=15
m=100g/m2
Z 10
非螺钉类
- 自由垫圈
10
Z 10
其它零件：
-自攻螺钉/软质材料用螺钉
- 弹性夹-夹子-卡箍
15
Z 15
碱性锌（6）
或双层锌（2）
或锌—钴（5）
（1）对于镀层最小厚度不受限制的区域，必须在镀件图纸上予以说明。
（2）双层锌：在厚度≤6μm的酸性锌底镀层上镀的碱性锌。
（3）PVR-PCR：重复性汽车零件—重复特性零件。
（4）双重锌：在厚度≤3μm的酸性锌底镀层上镀的无氰碱性锌。
（5）锌—钴：含钴的酸性锌（钴含量为0.7%～1.5%）。
（6）碱性锌：纯锌或者含有铁的锌（铁含量为0.3%～0.6%）。
8.2. 螺钉类零件
8.2.1.区域的定义
区域“e”：除螺纹外，确定区域上的锌层的最小厚度。
螺母
区域“m”：螺纹上锌层的平均重量。
内孔螺纹
螺钉

“E”区是指外螺母的 全部表面积

M区
E区

螺纹环

● 螺柱、长双头螺栓及螺杆没有“e”区域。
● “e”区域的要求同样适用于与螺栓或螺母组合的垫圈。
● 螺纹部分同样必须满足由标准B11 3180所确定的检验条件及标准C10 0055的一般摩擦技术规范。
8.2.2.一般情况
这涉及到螺钉、螺母、螺柱、长双头螺栓、螺杆以及带有符合标准B11 3110的ISO米制螺纹,公差为6g/6H的所有零件。
8.2.3特殊情况
对于螺钉类零件严重处于腐蚀中的特殊情况,可要求Z10保护.此时,螺纹应必须降低精度等级（6e/6G）。
8.3. 镀层的检验
8.3.1. 镀锌层的厚度
锌层厚度的测量可以在镀后表面处理层除去后，用不同的方法进行，然而，在有争议的情况下，只考虑由以下方法测得的结果。
a）非螺纹件
　　　 D25 1057
b）螺纹件（螺钉类）
“e”区：D25 1057；
“m”区：D25 1723（用溶解得到的锌重量确定螺纹部分的镀层平均厚度）。
8.3.2.镀层结合力与镀层脆性
检验镀层给合力与脆性的试验是将零件在200°C± 5°C下保持30分钟之前与之后进行，按零件的形状，采用下面方法之一：
● 结合力试验：标准 NF A 91 - 102。
● 弯曲试验：反复交变弯曲，直至断裂。
不能有镀层的任何剥落现象发生。
9. 去氢处理
（用字母D标记，见§4）。
9.1. 概述
由于氢在钢中的吸留作用，电解沉积会使零件产生脆性.按照技术条件（STL S84 4100）所规
定的条件，在通风的干燥箱中通过去氢过程可减少零件的脆性.这种操作过程必须在电解沉积后最
多4小时之内并在镀后表面处理之前强制进行。

9.2. 应用
除特殊情况预先征得集团有关设计部门同意，下列所有零件必须强制进行去氢处理（D）。

一般情况　　
● 抗拉断裂载荷Rm³1000MPa或维氏硬度³310HV的零件。

安全件
● 抗拉断裂载荷Rm³800MPa的安全件。

PVR/PCR（紧固件）
● 金属弹性夹子及支架夹子（不锈钢除外）。
● 自攻丝螺钉,自攻螺钉及软质材料用螺钉。
● 性能等级³12的螺母。
● 性能等级³10.9的螺钉、长双头螺栓及螺柱。
● 性能等级³8.8用于安全件装配的螺钉、长双头螺栓及螺柱。
10. 镀后表面处理
10.1. 选择与表示符号
镀后表面处理层的功能是保护锌层，以免外观受到腐蚀（见§3.0）。
镀后表面处理类型与相应的符号要按零件在汽车上的位置或功能来确定，下表指出了特殊情况下的镀后表面处理类型：
● 可见零件：汽车上可见零件包括技术检查过程中可见的零件（不用卸下入口活动件）。
● 不可见零件，与“可见”准则不相符的其它零件。
零 件
镀后表面
处理类型
表示符号
颜 色
要 求
功能或位置
特殊情况
内部一般零件及安全件
- 座舱
- 车门内部
- 行李舱或封闭总成
全部
简单重铬酸盐
FJ
FV
FN
FB
一层
绿色
黑色
白色
见§10.2

外部一般件
- 座舱外面
- 发动机舱
- 车轮挡泥罩
- 车下部

可见

强化重铬酸盐
FJR
FVR
FNR1）
FBR
黄色
绿色
黑色
白色
油漆
+ P
见§10.2
不可见
简单重铬酸盐
FJ
FV
FN
黄色
绿色
黑色
外部安全件
全部

强化重铬酸盐
FJR
FVR
FNR（1）
FBR
黄色
绿色
黑色
白色
油 漆
+P
见§10.2
PVR/PCR
螺钉类零件
+
非螺钉类零件（2）
强化重铬酸盐
FJR
FVR
FNR
FBR
黄色
绿色
黑色
白色
非螺钉类（2）
油 漆
+ P
见§10.2
（1）在采用黑色强化重铬酸盐表面处理（螺钉类除外）以及零件的功能与尺寸要求允许的情况下，应在图纸上提出镀后表面处理的2种类型（见§2.0例3）：黑色强化重铬酸盐（FNR）或代号为250的黑色油漆（见标准B15 5220），以便供应商选择两种镀后表面处理中的一种方法。
（2）非螺钉类零件是指自由垫圈、自攻螺钉、夹子、金属弹性夹等。
注意：
颜色不是耐腐蚀性能的标准，除了下述情况一律采用黄色（红黄色到淡黄色）：
-“车型外观”的特殊要求指定了黑色或白色（白色对应于锌的自然色）。
-“标记”要求应为绿色。

10.2. 镀后表面处理类型及要求
除§8所指出的锌层的要求外，镀件必须按所采用的镀后表面处理类型满足下表所归纳的试验要求。

镀后表面
处理符号
镀后表面
处理的类型
要 求
耐盐雾性（3）
颜 色
其 它
D17 1058
结 果
FJ
FV
FN（2）

FB（1）
简单重铬
酸盐
实现表3条件之后200h
无白色腐蚀（锌的第一氧化点）
棱边除外。
按字母
J（黄色）
V（绿色）
N（黑色）
B（白色）

见注释
见（1）
FJR
FVR
FNR
FBR
强化重铬
酸盐
实现表3条件之后200h
+P（2）
油漆
按B15 5220，由图纸中的符号确定
无白色腐蚀
按B15 52纸中的符20，由图号确定

颜色及外观
（1）白色简单重铬酸盐镀后表面处理层（FB）保护作用很弱，按标准D17 1058的耐盐雾性的时间不能超过6小时。
（2）耐腐蚀试验后，标明“FN”、“FNR”或“P”的“车辆外观”黑色镀后，表面处理的颜色不能改变。而且，可能在暴露于太阳光下，要按标准D27 1389，汽车外部零件进行500h的试验.试验（二号程序）结束后，按标准D15 5084所测，比色偏差（△E）应≤4。后者应按标准B15 5220的要求，在图纸上注明特殊要求“LE”。
例如：Z15+ P，标准B15 4101，黑色油漆250LE，标准B15 5220。
Z15FNR LE，标准B15 4101。

耐盐雾性
（3耐盐雾试验应按下表进行：
表面处理类型
稳定时间
模拟实验
稳定时间
盐雾试验
简单重铬酸盐
48h min.
-
-
200h
强化重铬酸盐
48h min.
T1-T2-C3（见下）
4～48h
200h

* 每个试验前有23°C± 5°C下的稳定的温度。

T1， T2，C3模拟试验条件
T1，T2，C3试验应在不同零件上进行：
● T1：零件在120°C± 2°C温度的通风烘箱中持续1小时。
● T2：在80°C± 2°C且相对温度90%条件下持续8小时。
● C3：按D15 5319的方法压力清洗。
注：对于那些要求较低（耐盐雾性能的区域应在图纸上标出,且应与集团的有关设计部门协
商确定这些区域的最低耐盐雾性能。

T1, T2,C3的使用条件
根据制造质量：
● 应有系统地完成T1试验,只有在有争议的情况下，才需要做T2及C3试验。

重铬酸盐处理的产品的鉴定：
● 对于用不同方法的重铬酸盐处理产品，鉴定时要求做T1,T2,C3试验。

11. 储存
只需要储存保护的零件。
类型
厚度（1）mm
颜色
没有出现白盐的耐盐
雾性（D17 1058）
ZJS
5
黄
72 h
ZBS
5
白
6 h
（1）对于螺钉类：e区=5mm, 质量m=25g/m2。
注:

ZJS及ZBS涂层仅有一层弱保护层，它仅在储存的特殊情况下才使用。

例：
发动机内部零件的储存。
在需要去氢的零件上不必应用储存电镀锌层（见§9.0），否则，这会大幅度提高成本。

12. 标准演变和引用文件
12.1. 标准演变
12.1.1. 制订
● OR：01/12/1991-标准的建立。

12.1.2. 修订内容
● C：14/12/2001增加了本标准的使用范围（1页目录前的内容）。
● B：11/06/1997 已装入IDEM系统。

12.2. 引用文件
12.2.1. PSA文件
12.2.1.1标准
B113110，B113180，B155220，C100055，D155084，D155319，D171058，D251057，D251723，D271389，S844100。

12.2.1.2其他：

12.2.2. 外部文件
NFA91-102（06/1980）。

12.3. 等效于

12.4. 等同于

12.5. 关键词