锌铬涂层技术(达克罗)

2009年12月1日—chenjs整理

名称解析•锌铬涂层为GB/T 18684-2002《锌铬涂层技术条件》所使用名称；

•国内通常俗称为“达克罗”•国外商品名称为DACROMET；•国内也有称：水系锌铬膜

涂层、锌基涂层、片状锌

基铬盐防护涂层、非电解

锌铬酸盐涂层、高克锈等。

锌铬涂层概念

锌铬涂层是指将水基锌铬涂料浸涂、刷涂或喷涂于钢铁零件或构件表面，经烘烤形成的以鳞片状锌和锌的铬酸盐为主要成分的无机防腐蚀涂层。

－－GB/T 18684-2002《锌铬涂层技术条件》

锌铬涂层诞生

20世纪50年代的冬天，北美、北欧道路上厚实的冰层严重阻碍了车辆的行驶，人们用撒盐的方法来解决，但是随之而来的问题是盐中的Cl-使车辆腐蚀严重。在这种情况下，科学家研制了一种以金属锌片为主的水溶性涂料，将其涂覆在金属基体上，烘烤后形成耐腐蚀涂层。它成功的抵抗了氯离子的侵蚀，锌铬涂层就这样诞生了。

锌铬涂层工艺鉴定用材料

产生及发展

•锌铬涂层技术最早出现于上个世纪70年代，第一个具有实用价值的专利是于1972年注

册的。它凭借着传统表面技术无法比拟的优点迅速地在很多行业、许多地区推广应用。•目前世界上主要由美、法、日等国的三家国际性公司在全球范围内对工艺技术、涂液配方进行推广和技术服务。

•由于种种原因，直到上个世纪90年代初期，包括中国、东欧、前苏联在内的一些社会主义国家在该技术上仍旧是一片空白。

在我国的发展

1993年2月由南京宏光空降装备厂首先从日本公司引进了该项技术及生产线，其后上海、天津、云南等地也先后引进了涂覆生产线及相关技术，但是由于引进的涂液及设备造价高，使得涂覆加工价格居高不下，难以被市场所接受。经过国内科技人员的科研攻关，已自行研制开发出了全套涂覆设备及涂液，使加工成本降低了几倍，同时随着对该项技术认识的提高及市场需求的增加，发展速度十分迅速。

性能特点一

极强的耐蚀性在涂覆量相同的情况下,锌铬涂层在湿热带海洋和工业大气条件下,其防护性能高出电镀锌、电镀镉、热浸镀锌等防护层的几倍乃至几十倍。

性能特点二

不会产生氢脆很适用于抗拉强度Rm≥1000N/mm2的高强度螺栓、弹簧等这类钢铁零件的表面防护，

性能特点三

耐候性较好可以经受二氧化硫、酸雨、烟尘、粉尘的侵蚀。其耐二氧化硫试验可达3个周期，

其它性能特点除了上述三种优点外，还有：

(4) 良好的可涂装性

(5) 对环境不污染

(6) 耐热性能良好

(7) 高附着性

(8) 配合精度好

锌铬涂层技术的不足(1)普通的锌铬涂层是一种银白色的非装饰性涂层，表面粗糙度较高，在存放、转运过程中容易粘附污物，影响外观；

(2)由于锌铬涂层的主要成分是锌，而单质锌的硬度仅为HV80左右，从而造成锌铬涂层的整体硬度较低，不耐摩擦；

(3)锌铬涂层的导电性能不好，不宜用于导电连接的零件，如电器的接地螺栓等；

主要应用

尽管锌铬涂层技术是金属防腐蚀家族中的一名新成员，但由于其独特的防腐效果和利于环保的特点，被广泛应用于诸多领域：现已从其初始诞生的汽车工业逐渐发展到了电力、建筑、海洋工程、家用电器、铁路、桥梁、隧道、军事工业及粉末冶金行业等各领域中。

生产工艺流程

锌铬涂层涂覆的工艺过程比较简单。其典型的工艺过程是：

零件准备—喷丸处理—除尘（或除油—除锈）—涂覆锌铬涂层—烘烤—冷却—二次涂覆锌铬涂层—烘烤—冷却—检验。其中涂覆锌铬涂层的方法有主要离心式浸涂、喷涂、滴挂式刷涂等多种。常用的涂覆工艺种类有一涂一烘、二涂二烘、三涂三烘。

锌铬涂层工艺鉴定用材料锌铬涂料的成分

锌铬涂料的主要组成及含量如下表所示。（g/L）

三氧化铬片状金属还原剂活性剂液体介质30～10050～500≤20＜5%其余

涂料主要成分的应用

三氧化铬：作用是在锌铬涂层的烧结过程

中被转化为Cr3+，并与锌和铝形成铬酸盐，连接、包裹片状金属，同时钝化基体表面。

片状金属：均匀分布于膜层中，起到阴极

保护作用，是膜层的主要成分

有机还原剂：它可以促使Cr6+转化为Cr3+并

提高膜层的结合力和表面质量，还能防止Cr3+析出而导致的脱层现象。

添加剂：主要包括增稠剂、分散剂、悬浮剂、消泡剂和增湿剂，从分子结构上看它们都

是表面活性剂。

防护机理

(一) 特殊结构的机械屏蔽保护作用；

(二) 牺牲阳极的电化学保护作用；

(三) Cr6+还原成Cr3+形成氧化膜的钝化作用；

(四) 铝片抑制锌片的析出作用。

成膜机理

在锌铬涂层的烘干阶段，锌铬涂料中的Cr6+少量转化成以胶体形式存在的Cr3+，对鳞片状的锌起到初步黏结作用；大部分仍以Cr6+形式存在，在经300℃左右烧结后大部分的Cr6+被还原为Cr3+生成不溶于水的无定形胶合物jCr2O3·kCr2O3，其作为胶合剂与表面数10层积层锌片、铝片及其氧化物相互结合形成致密牢固的保护膜。

经锌铬涂层工艺处理的产品，耐中性盐雾试验超过1000h以上，表现出了优良的抗腐蚀性能；也暴露出不抗摩擦、不耐脏的缺陷，经工艺改进试验，通过采用先涂覆锌铬涂层，再涂漆的方案，问题得到可靠解决。

涂层的退除不合格涂层的退除分为漆膜退除和锌铬涂层退除两种。

漆膜退除采用通用的浓硫酸退除法；

锌铬涂层退除采用喷砂和抛丸去除并同时完成预处理。