大众标准中文版
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大众汽车
集团标准TL 244
2010年12月版
分类号:50223
关键字:锌,镍,钝化处理,密封,无Cr(VI),防腐蚀,表面保护
锌/镍-合金涂覆层
表面保护要求
旧版本
TL 244: 1987-10, 1992-05, 1993-11, 1995-12, 2002-05, 2004-12, 2006-08, 2007-02
变更
相对于 TL244: 2007-02 版本,作了如下更改:
--补充了热处理后零件的抗拉强度≦ 1200Mpa 部分;
--添加了 Ofl-r647 和 Ofl-r648 两种涂覆方法;
--原表 2 中关于含铬的表面保护类型已删除;
--添加了图 1 和图 2;
--添加了 PV 1209,PV 1200 和 PV1210 三种测试依据;
--镀层表面形态的要求有所增加;
--镍的上限值有所改变;
--原第 4 条关于镀层厚度的测量的内容加入到部分;
--原部分的要求有所改变;
--参考标准有更新;
--标准重组。
1 范围
本标准规定了抗拉强度为 Rm≦ 1000Mpa(按 VW 137 50 的特征字母 r)的铁材料和钢制件上的电解离析和无Cr( VI)后处理的锌/镍合金涂覆层的要求。
此外还定义了抗拉强度值大于 1000Mpa时的应用极限。
本标准定义了合金涂覆不适用于抗拉强度 Rm>1200Mpa 和表面硬度>370HV 的钢制件。
而且适用于抗拉强度值在 1000Mpa 和 1200Mpa之间的钢制件时,必须按 DIN EN ISO
4042 作热处理。
这些当作坚固防腐层(稳定等级为 6)的涂覆层,亦特别适用于除了腐蚀负荷增加和温度负荷增加至150°C(例如:发动机室和刹车系统)之外的部件以及螺栓拧紧系统。
银色涂覆层(例如:Ofl-r642,Ofl-r643,Ofl-r645和Ofl-r647)特别适用于导线连接(接地线连接)。
这些涂覆层特别适用于内部传动的紧固元件,以避免附加的施力作用。
另外,鉴于其电化相容性,这些涂覆层尤其适用于与铝材料的连接(但不适用于与镁材料直接连接)。
Ofl-r647 和 Ofl-r648 特别适用于表面处理后会发生塑性变形的从动元件。
(如管道系统、拉钉、拉帽、打孔螺栓)
2标记方法
参见VW 137 50,第2 章节。
3 技术要求
表面防护类型
表面保护类型见表1:
表1
(a)如使用弱酸电解质,必须与GQL—LM/2和/或I/GQ—32部门商定。
基本技术要求
首次供货和更改的认可按 VW 01155。
避免有害物质按VW 91101。
进行一次完整的试验需要 10 个成品件。
注1:采用封闭剂的表面保护类型,可能影响涂胶的附着性能。
由于其微裂性,这些涂覆层也不适合于诸如空调装置的供气系统的密封元件。
采用这种涂覆方法的部件,必须避免后来的塑性变形(卷边、挤压、弯曲),这是因为这种情况会导致损害防腐性能,从而降低防腐耐抗性。
Ofl-r647 或 Ofl-r648 将优先运用于会发生塑性变形的零件。
Ofl-r647 将优先应用于流体运载系统。
除非元件在图纸上特意标出不须涂覆,否则元件的全部表面必须依照所需的保护类型并表明其性质,涂覆层应牢牢的附着在基体材质上。
表面形态的一般注意事项:锌镍涂层零件表面粗糙度,除其他因素外,取决于锌镍电解液特性和组件的表面光洁度。
有涂层与无涂层之间的表面粗糙度相差必须≦Rz 5um。
锌/镍涂覆的表面:由严重开裂引起的结瘤(如图1)会对品质产生负面影响(如剥落,防腐能力不足,元件在组装过程中无意识擦伤),所以必须要避免。
结构均匀(无明显的结瘤),虽然表面到基体可能有细微裂缝的,但可以确定锌/镍涂覆是优良的(见图2)。
注2:图1 和图2都是挂镀出来的涂层。
桶镀可能会有所差别。
图1锌镍镀层含不同的结瘤和裂痕图 2 锌镍镀层含相同特征的结构
如图
1 嵌入层
2 锌/镍涂覆层
3 钢制件
生产过程的设计和控制,必须不影响成品件的使用性能。
这些保护层不允许有气孔、裂纹、损坏和其他影响防腐层和外观规定的缺陷。
在按技术要求装配时,不许损坏涂覆层,从而影响功能和降低防腐层规定。
表面处理实施方法必须管控从而避免脆裂(氢脆)损坏。
可通过按DIN 50 969 的初制样品试验报告内的张力试验予以证明。
连接元件
米制螺纹件在涂覆后外螺纹不得高于h-位置,内螺纹不得低于H-位置(参见VW 11611)。
若是螺栓,下列提及的试验要求仅适用于头部和扳手面,若是螺母,仅适用于无螺纹的螺母体部,若是连接元件,仅适用于体部。
若是螺纹零件和类似的螺纹零件,例如螺柱,试验要求仅适用于端面。
对于连接元件如杆体和螺纹以及连接元件在涂装过程中,由于受到薄弱环节条件的限制,只得采用按第章节降低的要求。
此外,还必须考虑到DIN EN ISO 4042中关于电镀涂覆层在螺纹型面可能的最大厚度说明。
为了调整恒定的摩擦系数,必须采用润滑剂按照TL 52132 对米制螺纹的连接元件进行处理。
摩擦系数的试验按VW 01129 施行。
锌/镍镀层表面结构对摩擦系数有相当大的影响。
因此必须避免结瘤样件(见图1)。
锌/镍涂覆方法
从碱性电解质系统离析出的涂覆层,特别适用于几何形状复杂的部件。
这些涂覆层通过整个电流密度范围获得一种均匀的镍分布。
除了 Ofl- r649,所有描述的锌/镍涂覆层采用碱性电解质进行离析,而 Ofl—r649 与此相反采用弱酸性电解质进行离析。
假如仅在不利的情况下可以直接采用碱性电解质进行离析,例如在铸件材料上,那么就允许通过一种弱酸性电解质进行预镀锌离析来激活表面。
然而,要采用这种 2 层系统以及所使用的电解质,必须与大众汽车股份有限公司的中心实验室(GQL-LM/2)和奥迪股份有限公司的实验室(I/GQ-32)进行磋商。
无Cr(VI)转化层
在电解质离析的锌/镍—涂覆层中,为了改善对盐水和冷凝水的腐蚀耐抗性,采用钝化液进行后处理。
所用的钝化液不得含有Cr(VI)化合物,从而能保证形成的转化层也无Cr(VI)。
后处理
在客户可视范围内,外观要求不得有严重色差,所以必须根据其表面保护类型采用一种对应的封闭技术进行后处理,这种后处理同时增强了防腐性能。
按DIN EN ISO 9227 进行盐雾试验,直到第一次出现腐蚀(例如:1000 小时以上),并不能提供可靠信息。
为此锌镍涂层抗腐蚀测试应根据PV 1209 或是PV 1200 和PV 1210.关于更进一步的注意事项请参看。
有机聚合物、无机保护层或者其他含有无机和/或有机润滑剂的混合物,均能用作封闭材料。
由于添加了封闭剂,使得涂覆层结构厚度稍微增加了(μm 到2μm),但不允许影响表面的功能。
如果除了腐蚀防护以外还要求诸如可涂覆性、介质相容性、摩擦特性、螺栓拧紧特性、可硫化性、温度特性、导电性等的其他功能性的表面性能,那么就必须按零件规格进行试验或者进行功能性试验。
后处理不能对部件表面留下影响,比如由于结晶和/或形成薄膜产生的微量点状残留物。
基本材料
参见图纸或者主要数据列表(MDL)。
镍含量
当使用测量仪时,按照DIN EN ISO 3497,须用X 射线荧光法进行试验。
当结果有争议时,按PV1214 或PV1216 进行仲裁。
对Ofl-r642, Ofl-r643, Ofl-r645, Ofl-r672, Ofl-r673和Ofl-r677要求: 12%—16%
对Ofl-r647 和Ofl-r648要求: 10% —15%.
对Ofl-r649要求: 10% —18%
在特殊情况下,仅针对铸件而言(例如:制动钳),如果涂覆层采用碱性电解质离析的话,镍含量允许为12%~17%。
电镀涂覆层的厚度
试验按照DIN EN ISO 1463,DIN EN ISO 2178 和DIN EN ISO 3497。
如果按照DIN EN ISO 3497 (例如:Helmut Fischer 股份有限公司生产的Fischer scope)使用基于X 射线荧光测量法的涂覆厚度层测量仪,那么就可以同时测量涂层厚度和镍含量。
可以这样选择测量时间,即重复精密度小于或者等于镍的重量的%。
这种重复精密度就是重复条件下的测量值得标准偏差(相同的观察者、相同的测量仪、具有相同测量部位的同一试样、前一测量和后一测量的之间的时间间隔要短)。
若采用按照DIN EN ISO 2178 的磁感应方法测量涂层厚度,用一个探针监控测量涂层的厚度。
若是粗糙表面的试样,必须在基准面上进行多次(至少 5 次)单独测定。
这种测量结果是局部的涂层厚度。
在定期的时间间隔内或者在一个测量系列之前,用试样比对方法检验该测量仪。
要求:
8um-25um(用于一般类型部件)
8um-15um(用于螺纹件,测量点按照DIN EN ISO 4042)
6um-10um(用于用Ofl—r647 和Ofl—r648 涂覆的铸件)
注3:为了满足所要求的腐蚀保护层,螺丝含孔穴及螺丝组合件黑色钝化锌镍镀层需要厚于银色锌镍镀层,这是因为加工控制过程中,黑色钝化膜厚可能减少3μm。
如果没有足够的基础厚度,将会使孔穴和华司镀层厚度不足,造成抗腐蚀能力下降。
附着强度
温度突变试验按照DIN EN ISO 2819。
试件在(300±10)°C 下存放30 分钟,紧接着浸入温度为15°C 至25°C 的水中。
要求:锌涂覆层没有气泡状或大面积的脱落。
腐蚀特性
在供货状态下以及在120°C 下存放 24 小时后必须保证系统的耐蚀性。
这些要求是最低要求的规定值,无论如何必须予以遵守。
测试依据第和第的必须进行钝化和封闭。
依据第试验则不能有封闭。
.1 NSS 试验方法按DIN EN ISO 9227
为了评定钝化涂层和封闭层在内的锌/镍—涂覆层,适用下面的要求:
— TL 244 的所有表面保护类型中,基体金属在720 小时试验后无腐蚀;
—在表2 中列出的试验时间内无锌腐蚀。
根据DIN 34804 中的S4,经过720 小时的试验时间后,得到允许的锌腐蚀的最大程度。
为了评定拧紧元件和连接元件的螺杆区域和螺纹区域,适用下面的要求:
— 480 小时的试验时间内无基体腐蚀。
表2:评定钝化层和封闭层的试验时间和要求
件。
(b)对桶镀没有作预先规定。
.2依据PV的测试方法
依据PV1209 进行气候腐蚀测试4 周期或依据PV1210 进行20 周期和依据
PV1200 进行16 周期测试(5 周期依据PV 1210 和4 周期依据PV 1200 的重复测试),评定方法依据DIN EN ISO 2081。
以下要求为适用评定锌镍镀层的钝化和封闭:
依据PV1209 进行气候腐蚀循环测试 4 循环(4 星期)或依据PV1210 进行20 个循环测试车身及附件腐蚀试验和依据PV1200 进行16 个循环环境交变稳定性试验都无基体腐蚀。
4其他引用标准
以下规范为本标准引用,若需要请具体查看。
部分标准由德文标准翻译,译文与德文原文意思可能会因理解不同而有些不同。
部分标题在德文中为专有名词,在其他译本中可能会失真。
PV 1200 汽车零件;气候交变循环试验(+80/-40)°C PV 1209 冷凝器,水和铝合金空气冷却器;腐蚀试验(腐蚀与气候变化的测试)PV 1210 车身及附件;腐蚀试验PV 1214 锌/镍合金涂覆层;镍含量的测定PV 1216 采用ICP-OES测定镍含量
TL 52132 润滑剂- 电解质涂覆或不锈钢的螺纹扣件;技术要求VW 01129 摩擦系数极限值;采用米制ISO螺纹的机械连接元件VW 01155 汽车一般供货商;首次供货和变动的批准VW 11611 米制ISO螺纹;公差等级中级(6g/6H)防护层极限尺寸VW 13750 金属件表面防护;防护类型,编码VW 60424 螺丝,螺栓和和垫圈的形状、类型等信息和其它补充说明VW 91101 汽车、汽车零件、材料、生产原料、避免有害物质环境标准DIN 34804 连接元件–黑色表面的外观变化DIN 50969 高强度钢制部件抗氢感应脆裂强度DIN EN ISO 1463 金属层和氧化层;层厚测量;显微法DIN EN ISO 2081 金属和其它无机涂层;对钢或铁有另作处理的电镀锌涂层DIN EN ISO 2178 在磁性的母体金属上涂覆非磁性涂覆层;层厚测量;磁性法DIN EN ISO 2819 在金属的母体金属上涂覆金属涂覆层;电化涂覆层;附着强度试验方法概览
DIN EN ISO 3497 金属涂覆层;层厚测量;X射线荧光测量法DIN EN ISO 4042 连接元件–电镀涂覆层DIN EN ISO 9227 人工气候腐蚀试验–盐雾试验。