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金属表面处理技术-达克罗处理


什么是“达克罗处理”? 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。 达克罗烘烤过程的温度曲线控制对涂层质量影响很大。 为了确保不同规格的产品都能达 到要求的温度曲线, 必须用耐高温的炉温跟踪仪对烘烤过程的温度曲线进行检测。 炉温跟踪 仪的型号为:SMT-7-32-500-K, 可以测试到产品的实际温度,高于 300 度的时间、最高温度 等关键参数。 达克罗技术在载重汽车工业中的应用 1、载重汽车上各种高强度底盘中小支架、连接件、外露件及紧固件的防腐,如各种异 型钢支架、螺栓(含骑马螺栓、车轮螺栓等) 、螺母等。国外已明确建议汽车上≥10.9 级的紧 固件要使用达克罗涂层防腐,因为达克罗涂覆不仅有高的耐腐蚀性,而且能够保证无氢脆。 高强度钢在酸洗和电镀等过程中有产生氢脆的危险性, 虽然可以通过热处理去氢, 但是很难 彻底清除。达克罗涂覆过程不需要酸洗和活化,也没有导致析氢的电化学反应发生,避免了 氢脆现象的出现。 2、发动机周围等高热环境金属制件的防腐,如隔热板、排气管、散热器、发动机缸盖 等零部件。传统镀锌层表面钝化膜在 70℃左右就会被破坏,抗腐蚀能力急剧下降,而达克 罗涂层的固化温度为 300℃左右,涂层中的铬酸盐聚合物不含结晶水,涂层在高温下不易被

破坏,表现出优良的防腐性能。用达克罗工艺处理的零部件在 250℃长期使用,其外观几乎 不变,抗腐蚀能力很强。 3、载重汽车上各种弹性零件的防腐,如环箍、半圆卡箍、各种弹簧、板簧等。这些零 件的强度和硬度要求较高,电镀处理会产生氢脆,如去氢不彻底,长时间承受动载荷容易发 生撕裂或腐蚀疲劳,会给汽车行驶带来安全隐患,尤其是对于载重汽车,其作业环境比较恶 劣,所以对这些件的表面处理要求也相应较高,而达克罗涂层具有高的耐腐蚀性,高的耐候 性,非常适合这类汽车零部件的表面处理。 4、载重汽车上各种形状复杂的管类、腔类零部件的防腐,如发动机的排气管、消声器 等。如果这类零件采用电镀处理,由于此类零件形状复杂和电镀工艺的局限性,形成的镀层 不均匀,甚至可能会发生漏镀,会使制件抗腐蚀能力急剧下降,直接影响汽车零件的性能和 使用寿命。 而达克罗工艺采用浸渍等方式, 不存在电镀过程中均涂能力和深度能力不好的问 题, 而且达克罗处理液具有优良的的渗透能力, 在紧密接触的缝隙中也能形成良好的防护膜, 特别适用于管类及型腔复杂的汽车零件的防腐,有些组装件在装配好以后(即小总成)也适 宜进行达克罗处理。 此外, 达克罗涂层也不受各种油类、 防冻液、 清洗剂等化学制品的侵蚀, 耐化学性、耐候性也都很好,所以十分适合载重汽车底盘及汽车外用件的零部件的防腐。 新的研究方向 客观方面,目前达克罗涂层还存在一些不足,有待进一步研究完善,如: 1、表面硬度不高、耐磨性不好,而且达克罗涂层的制品不适合与铜、镁、镍和不锈钢 的零部件接触与连接,因为它们会产生接触性腐蚀,影响制品表面质量及防腐性能。 2、达克罗涂层的表面颜色单一,现在只有银白色和银灰色,不适合今后,汽车发展个 性化的需要。 今后可以通过后处理或复合涂层获得不同的颜色, 以提高载重汽车零部件的装 饰性和匹配性。 3、达克罗处理液中还含有少量毒性的铬离子,尤其是六价铬离子具有致癌作用,因此, 研究和开发无铬达克罗处理液的技术是 今后的一个研究重点,以适应今后汽车日益环保化的严格要求。 4、目前,达克罗技术的工艺成本较高,如何降低其加工成本也是我们亟需要研究的问 题。 总体来说,达克罗涂层的工艺性极佳,涂层厚薄均匀,具有银白色、银灰色的表面,光 洁柔和,色泽自然,可替代电镀锌、电镀镉、热浸锌、热喷锌、机械镀锌、氧化、磷化等多 种传统的表面防腐处理工艺,也可以作为喷涂工艺的前处理,使油漆附着力增强。达克罗技 术在金属制品的防腐、防锈方面的贡献十分巨大,现在,达克罗技术工业上的应用越来越广 泛,不仅在汽车、摩托车工业,而且在其它领域如建筑、化工、电力、家电等方面也有扩大 的趋势。

达克罗涂层的限制:达克罗涂层虽有许多优点,但它也有一些不足之处,主要体现为: 1、达克罗涂层的导电性能不是太好,因此不宜用于导电连接的零件,如电器的接地螺 栓等。 2、达克罗涂层因为是一个高温烧结层,所以它的表面硬度和抗划伤能力比其他传统处 理方法略差,特殊场合使用需要进行后处理。 达克罗涂液的组成:达克罗涂液种类繁多,但涂液的基本组成可归纳如下: 1. 金属物:由锌、铝等物质组成,主要为超细鳞片状锌、超细鳞片状铝; 2. 溶剂:为惰性有机溶剂,如乙二醇等; 3. 无机酸组分:铬酸等; 4. 特殊有机物:为涂液的增粘分散组份,主要成份为纤维素类白色粉末。 在所有金属镀层中,达克罗属于高价而防腐性很高的一种镀层。可以耐 120 小时,甚 至 280 小时无锌腐蚀。 一般领域, 金属零件的表面镀层较多的使用 KTL(E-coat)电泳漆或者普通锌铁镀层 DIN 50967。这些镀层工艺简单,价格最便宜,可耐 50 小时无锌腐蚀或者 72 小时无基质腐蚀, 满足绝大部分汽车行业腐蚀性要求。 所以在选择金属镀层时,高价未必是最好的,可以根据应用场合,选择合适的镀层。


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