关于金属材料表面处理的几种方法

【紧固件的表面处理——电镀、热镀锌、机械镀及达克罗】紧固件的表面处理，按照其产品的要求，有许多处理的方法和种类。按表面处理方法，譬如有：涂漆、电镀、化学镀、真空涂镀、浸镀、阳极氧化、化学被膜处理、化学抛光、电解抛光、镀覆、珩磨、喷砂硬化、涂层、气相沉积、渗碳、氮化、表面淬火等；按加工技术，有物理的、化学的、电加工的、机械的、冶金的等等。目前，常用的表面处理方法有以下四种，介绍如下：

一、电镀：

将接受电镀的部件浸于含有被沉积金属化合物的水溶液中，以电流通过镀液，使电镀金属析出并沉积在部件上。一般电镀有镀锌、铜、镍、铬、铜镍合金等，有时将染黑，磷化等也包括其中。电镀中易产生氢脆，对工件机械强度影响大。

二、热镀锌（H.D.G.）：

通过将碳钢部件浸没温度约为510℃的熔化锌的镀槽内完成。其结果是钢件表面上的铁锌合金渐渐变成产品外表面上的钝化锌。但因热镀中因温度过高，钢材易产生高温退火不良影响。

三、机械镀(Mechanical plating):

机械镀是将活化剂、金属粉末、冲击介质（玻璃微珠）和一定量的水混合为浆料，与工件一起放入滚筒中，借助于滚筒转动产生的机械能作用，在活化剂及冲击介质（玻璃微珠）机械碰撞的共同作用下，常温下在铁基表面逐渐形成锌镀层的过程。

四、达克罗(dacromet)：

1.锌铬膜（达克罗）防腐机理简述：

锌铬膜（达克罗）涂复工艺是一种全新的表面处理技术，又称达克罗、达克乐、达克锈、锌铬膜（达克罗）、达克曼等。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广泛的应用。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。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，然后送进加热炉炉固化，固化温度在300℃左右，经四十五分钟到一小时的烘烤，形成锌铬膜（达克罗），铬固化时，涂膜中的水份、有机类（纤维素）物质等挥发份在挥发的同时，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。

2、锌铬膜（达克罗）涂层特点：

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，未纯化过的镀锌层，在盐雾试验时一般十小时腐蚀掉一微米；厚度为三微米的彩虹色纯化膜，经二百小时盐雾试验被蚀穿。锌铬膜（达克罗）涂层在经过了一百小时的盐雾试验后，才被腐蚀掉一微米。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七至十倍。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的防腐的处理。作为绿色电镀工艺，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。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?缱孕谐瞪系慕艄碳旱龋谕扛戳诵扛跄ぃù锟寺蓿┩坎愫螅剐肷弦徊闵瞎馄帷Ｐ扛跄ぃù锟寺蓿┮耗苌胂肝⒌目障洞Γ缂负涡巫锤丛拥拿た椎龋纳感院芎谩Ｓ盟砉牡桑懿己玫哪透坎恪Ｋ坏

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3、问题的提出及解决

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，但在实际应用中发现，部分紧固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1H，为保持涂层的完整性，一则可以在改变涂层的配方，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，可按一比四的比例配制成工作液，每公斤涂液可涂覆十平方米左右的面积，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，然后进炉在二百五十度下固化，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，圆满的解决了本问题。

上海振高螺母有限公司技术部