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大众标准TL 244中文2010年12月版


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, 2004-1

2, 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 3.9 部分; --原 3.11 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
3.1 表面防护类型
表面保护类型见表 1:

表1

表面防护类型
Ofl-r642

特性和外观
锌/镍—涂覆层,钝化处理(外观为银色至淡蓝彩虹光)涂层表面适 用于依 VW 6042 做的涂覆保护类型( MKL)和全周涂覆类型( KLR)

Ofl-r643

锌/镍—涂覆层,钝化处理,另外作封闭处理(外观为银色至淡蓝彩 虹光)

Ofl-r645 Ofl-r647

同 Ofl-r642,但是须另外按 TL52132 作润滑剂处理 锌/镍—涂覆层,钝化处理(可弯曲锌/镍—涂覆层,银色至淡蓝彩 虹光,如管道系统)

Ofl-r648

如 Ofl-r647,但又利用浸泡或旋转的方法增加了两层含铝材质镀层

(类型 Xylan 5320/F1138 银色),额外按 TL52132 作润滑剂处理。 Ofl-r649a) 锌/镍—涂覆层,从弱酸电解质中离析,银色,钝化处理,和封闭处 理(仅用于铸件,例如:制动钳) Ofl-r672 锌/镍—涂覆层,从碱性电解质中离析,黑色钝化处理,优先适用于 黑色涂覆保护类型( MKL)和全周涂覆保护类型( KLR) Ofl-r673 Ofl-r677 锌/镍—涂覆层,黑色钝化处理,且另外作封闭处理 同 Ofl-r673,但是须另外按 TL52132 作润滑剂处理

( a)如使用弱酸电解质,必须与 GQL—LM/2 和/或 I/GQ—32 部门商定。

3.2 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。

3.3 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 3.11 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) 。

3.4 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。

3.5 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) 。

3.6 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 3.11。

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( 0.1μm 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。

3.7 基本材料
参见图纸或者主要数据列表( MDL) 。

3.8 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%。

3.9 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 0.5%。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 3.11 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。

3.10 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。

3.11 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 3.11.1 和第 3.11.2 的必须进行钝化和封闭。依据第 3.11.1 试验则不能有 封闭。

3.11.1

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

表2
试验时间(小时) 要求 桶镀(a) 挂镀 Ofl-r642 120 144 Ofl-r672 96 按 DIN 34804 中 Ofl-r647 240 S1,得到锌的允许最 Ofl-r648 144 大腐蚀程度及其变 Ofl-r649(b) 120 化 Ofl-r643 144 240 Ofl-r645 144 240 Ofl-r673 144 240 Ofl-r677 144 (a) 桶镀的概念是指基于其几何面不能作为挂镀涂覆而只能作为散装物件涂覆的小型零 件。 (b) 对桶镀没有作预先规定。 保护类型

3.11.2 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 PV 1209 PV 1210 PV 1214

汽车零件; 气候交变循环试验 ( +80/-40) ° C
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)

车身及附件; 腐蚀试验 锌/镍合金涂覆层;镍含量的测定

PV 1216 TL 52132 VW 01129 VW 01155 VW 11611 VW 13750 VW 60424 VW 91101 DIN 34804 DIN 50969 DIN EN ISO 1463 DIN EN ISO 2081 DIN EN ISO 2178 DIN EN ISO 2819

采用 ICP-OES 测定镍含量 润滑剂 - 电解质涂覆或不锈钢的螺纹扣件; 技术要求 摩擦系数极限值; 采用米制 ISO 螺纹的机械连接元件 汽车一般供货商; 首次供货和变动的批准 米制 ISO 螺纹;公差等级中级( 6g/6H)防护层极限尺寸 金属件表面防护;防护类型,编码 螺丝,螺栓和和垫圈的形状、类型等信息和其它补充说明 汽车、汽车零件、材料、生产原料、避免有害物质环境标准 连接元件 – 黑色表面的外观变化 高强度钢制部件抗氢感应脆裂强度 金属层和氧化层; 层厚测量; 显微法 金属和其它无机涂层; 对钢或铁有另作处理的电镀锌涂层 在磁性的母体金属上涂覆非磁性涂覆层;层厚测量;磁性法 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 DIN EN ISO 4042 DIN EN ISO 9227

金属涂覆层;层厚测量; X 射线荧光测量法 连接元件 – 电镀涂覆层 人工气候腐蚀试验 – 盐雾试验


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