达克罗表面处理技术

达克罗

简介

达克罗是DACROMET译音和缩写，简称达克罗、达克锈、迪克龙。国内命名为锌铬涂层，是一种新型的耐腐涂层，与传统的电镀锌相比：锌铬涂层耐腐蚀性能极强，是镀锌的7—10倍，无氢脆性，特别适用于高强度受力件，高耐热性、耐热温度300℃，尤其适用于汽车、摩托车发动机部件的高强度构件，高渗透性、高附着性、高减磨性、高耐气候性、高耐化学品稳定性、无污染性。达克罗技术的基体材料范围：钢铁制品及有色金属如铝、镁及其合金，铜、镍、锌等及其合金。而且涂覆全过程中无污染，在金属表面处理历史上是一场革命，是当今世界上金属表面处理富有代表性的高新技术。

达克罗最早诞生于二十世纪五十年代末，在北美、北欧寒冷的冬天，道路上厚实的冰层严重阻碍机动车的行驶，人们用盐撒在地上的方法来降低凝固点的温度，这样缓解道路畅通问题，但是紧接而来的氯化钾中的氯离子侵蚀了钢铁基体，交通工具严重受损、严峻的课题出现了。美国的科学家迈克·马丁研制了以金属锌片为主同时加入铝片、铬酸、去离子水做溶剂的高分散水溶性涂料，涂料沾在金属基体上，经过全闭路循环涂覆烘烤，形成薄薄的涂层，达克罗涂层成功地抵抗氯离子的侵蚀，防腐技术进入了新的台阶，革新了传统工艺防腐寿命短的缺陷。

由此，达克罗技术被美国军方采纳，成为一项防腐军事技术（美军标MTL-C-87115），到了七十年代日本的NDS公司从美国MCI公司引入达克罗技术，并且买断了在亚太地区的使用权，并控股美国MCI公司。岛国的日本每年钢铁件腐蚀吨位大，因此她尤其注重防腐技术，达克罗技术又通过日本的改良后，在本国并迅速发展了100余家涂覆厂以及70余家制药单位，一些发达国家也纷纷引进达克罗技术，中国在1994年正式从日本引进达克罗技术，最初仅用于国防工业和国产化的汽车零部件，现已发展到电力、建筑、海洋工程、家用电器、小五金及标准件、铁路、桥梁、隧道、公路护栏、石油化工、生物工程、医疗器械粉末冶金等多种行业。

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.标准的公布为达克罗涂层的生产和检测带来了方便.与传统的电镀锌相比,达克罗的耐腐蚀性能好,而且在涂覆全过程中无污染,成为符合环保要求的一项"绿色工程".应用该技术可以使基体表面具有耐蚀,耐高温氧化,隔热和密封等性能.这一技术不仅在航天,石油化工,机械制造,公路,铁路,码头等领域得到了广泛的应用,而且已推广到电器行业中。

1.达克罗涂层的特点

(1) 生产过程无污染

达克罗涂覆生产过程中,工件在前处理时,仅生成少量的铁锈和粘附在工件表面的油污,整个生产是在一个封闭循环的工序中进行,达克罗涂液在固化时向外排放的主要是涂液中的水份,因此对外界无污染

(2) 极强的抗腐蚀性能

达克罗涂层在厚度一般情况下,一涂的厚度3～5μｍ，二涂二烘在6～10 μｍ,根据统计,在标准盐雾试验下，达克罗涂层每100ｈ消耗1μｍ,而电镀锌时涂层每10ｈ即消耗1μｍ,因此达克罗涂层的抗盐雾侵蚀能力,在同等涂层厚度下,是电镀抗腐能力的7～10倍。做的好的达克罗的涂层，耐盐雾侵蚀能力可达1000ｈ以上。

(3)高渗透性

达克罗涂液是水溶性的涂液,所以它的渗透性非常好,在细微的空隙的中也能形成涂层，其深涂能力远优于电镀。与电镀相比，对于小孔的内壁，电镀时是很困难的，但达克罗涂覆时则能很好的涂覆上去。有人曾做过试验，收紧的弹簧件经过达克罗处理后,放开后再作盐雾试验,其耐盐雾试验的时间仍可达到240ｈ以上,说明达克罗涂液已渗入紧密结合的缝隙处。

(4)无氢脆

达克罗处理的一个特点是工件在前处理时不进行酸洗。氢脆是传统电镀锌工艺不能完全克服的弊端，由于达克罗工艺不对工件进行酸洗,就可以避免氢离子侵蚀钢铁基体,因此达克罗涂层特别适用于6～1000Ｎ/ｍｍ2的高强度螺栓和弹簧种类的工件的表面防腐保护。

(5)高附着性

达克罗的涂层经过高温烘烤后，在工件的表面形成了由锌、铝片及复合盐组成的涂层，它与钢铁基体有着良好的结合力，所以它的附着性相当的好。同时，这样形成的涂层表面，有利于各种涂料的再涂装。

(6)极好的耐热

达克罗涂层是在300℃左右的温度条件下固化的形成的,因此它能长时间在高温条件下工作，其涂层的颜色不改变，耐热腐蚀性极好。

(7)较好的耐候性

达克罗在一定层厚下可以经受二氧化硫、酸雨、烟尘、粉尘的侵蚀。被用于市政工程中。经检测，其耐ＳＯ2试验可达3周,此外还具有一定耐化学药品的腐蚀性,在汽油、机油中耐蚀性较好。

(8)低摩擦性

在达克罗涂层中加入高分子材料，经适当处理工件的为摩擦系数0.06～0.12，经一般处

理为0.12～0.18，能满足工业的需要。

(9)涂层厚度易控制

一般达克罗涂层的厚度，二涂二烘可以控制在6～8μｍ之间,用于紧固件的表面防腐处理时，其配合精度可以符合6ｇ/6Ｈ的精度,不会出现象热镀锌处理过的紧固件在操作中易破坏涂层的现象。

(10)涂层硬度低

达克罗涂层本身的硬度仅有1~2Ｈ,再加上它较薄,达克罗涂层不适用于运动件或在高耐磨的条件下使用。

由于达克罗涂层具有上述十大特点,所以适用于电器设备的金属表面涂覆。

2达克罗涂层的组成及防锈机理

达克罗处理涂液是由直径四到五个微米，厚零点四到五微米的锌片、铝片[2]、无水铬酸、乙二醇、氧化锌等组成的分散性水溶液。把被处理的工件放入处理液中浸泡或喷涂后,使工件的表面薄薄地粘附上一层涂液，然后在固化炉中加热至300℃左右,使涂层中的6价的铬被乙二醇等有机物还原,生成不溶于水、不定形的ｎＣｒＯ3、ｍＣｒ2Ｏ3，在它的作用下，将锌片与铝片粘结在一起，在工件的表面形成数十层的层层相叠的涂层,同时达克罗涂液中的无水铬酸，使工件表面氧

化，使涂层与工件表面的结合力增强。

达克罗涂层的防锈机理一般认为是以下几点:

(1)锌粉的受控自我牺牲保护作用；

(2)铬酸在处理时使工件表面形成不易被腐蚀的稠密氧化膜;

(3)由几十层叠加在一起的锌片和铝片组成的涂层，形成了屏蔽作用，增加了侵入者到达工件表面

所经过的路径。电镀锌是在钢铁表面直接覆盖一层锌,腐蚀电流很容易在各层之间流动,尤其在盐雾环境中,大幅度减小保护电流使锌易于消耗,在处理中早期阶段产生了白锈或红锈。而达克罗处理是由一片片各自覆盖铬酸化合物的锌片组成,电导适中,所以有极佳的抗腐性能。层层覆盖的锌片相互叠加形成了屏蔽,即使在盐雾试验中锌的析出速度也受到了控制。而且,由于达克罗干膜中铬酸化合物不含有结晶水,其抗高温性及加热后的耐蚀性能也很好。

3达克罗工艺过程和应用

达克罗涂覆工件，可以采用浸涂法，这是最常用的一种方法，主要用于标准件或比较小的工件，对于尺寸比较大的零件，可以采用喷涂或刷涂，在生产中到底采用哪一种方法进行表面涂覆,可以根据零件的尺寸、形状、质量要求、加工量等来选择适宜的表面涂覆工艺。下面以浸涂为例，采用二涂二烘时的达克罗处理过程如下：

●待加工工件→清洗脱脂→检验→抛丸去氧化皮→检验→工件浸入涂液中→取出沥液→