达克罗涂覆工艺及涂层检验要点.doc

达克罗涂覆工艺及涂层检验要点浅析【摘要】讲述了达克罗的工艺流程，并简单介绍了达克罗涂层的一些检验方法。【关键词】达克罗；涂覆工艺；常见缺陷；检验方法0.前言达克罗涂层（欧美称dacromet,日本称dacrotized），是由片状锌粉、铝粉、含铬的金属盐及粘合剂组成的涂液涂覆于零件表面，经烧结而形成的一种全新结构和性能的防护层。该涂层具有无公害、无氢脆、优良的耐蚀性、浸透性、耐热性等特点。作为汽车、铁路、公路交通、电力、建筑、桥梁等行业中小零部件的防腐处理，已在世界范围内得到了广泛的应用。1.涂层耐蚀性能机理达克罗处理液主要由铝粒、铬酐和树脂组成，经固化成膜。在成膜过程中，cro3大部分转化为cr2o3，生成无定形的cr2o3cro3，它作为粘结剂，将基体与铝粒、铝粒与铝粒粘结起来，其结构科分别表示fe（feocr2o3 cro3al2o3）al，al（al2o3cr2o3cro3al2o3）al。除此之外，树脂固化形成的体型网状结构，使涂层结构更加致密。由于涂层结构独特，其耐蚀机理可作如下分析：1.1屏蔽作用涂层一方面通过钝化作用生成复杂化合物，把涂层与基体结合起来，另一方面又通过树脂固化反应，生成体型网状立体结构，把涂层与基体更牢固地粘结在一起。涂层与基体间既存在化学作用，又存在物理作用。这种紧密结合的涂层，起更好的隔离腐蚀介质的作用。1.2钝化作用达克罗处理液中，铬酸与铝粒和基体金属发生化学反应，生成致密的铬酸钝化膜，使基体的耐蚀性能大为提高。1.3电化学保护作用达克罗涂层实质上采用阴极保护法来提高金属的耐蚀性能。涂层中微细铝粒紧密排列于钢铁表面。铝的电极电位远小于铁的电极电位。当涂层受到局部破损或有腐蚀介质浸入时，铝作为腐蚀微电池阳极失去电子而被腐蚀，基体金属作为阴极得到完全保护。2.达克罗工艺达克罗处理工艺的流程如上图。整个处理过程主要有三个重要的质量控制点，即前处理、涂覆、烘烤。前处理的目的是除去零部件表面的油污、铁和氧化皮，提高膜层与基体的结合力。前处理的方法较大，如有机溶剂或碱性清洗剂脱脂、抛丸、喷丸、喷砂等。对于较为精密的零部件一般采用有机溶剂或碱性清洗剂脱脂的方法，而对于结构较为复杂的零部件，一般采用喷、抛结合的方式。前处理要尽量避免使用酸洗除锈，以防止产生清脆。涂覆是用达克罗溶液喷涂或浸渍零件，然后再采用离心甩干、自然垂流、刷等方式除去多于的处理液。一般一涂一烘涂层厚度为36m，二涂二烘为69m，三涂三烘为912m，可根据产品要求进行选择（详见附表一）。在涂覆过程中，有几个工艺参数需要控制：浸渍时间为200300r/min。另外，对于达克罗溶液的维护也要格外精心，平时不使用时保持其温度在14以下，正常工作的温度保持在202，以保证达克罗溶液的稳定。烘烤是将金属基体上的达克罗处理液转变成膜层的过程，常在网带式循环热风烘烤炉中进行。整个过程分为预热区，温度为60180（处理时间为10min左右），零部件预热要缓慢，让涂层水分逐渐逸出，避免涂层起泡，产生孔隙。然后到达温度为280330的固化区，时间为2530min，在此区发生一些物理和化学反应。烘烤过程对于达克罗膜层性能的形成十分重要。3.达克罗涂层的检验3.1涂覆量因为零件形状不同，各部位的涂覆量是不相同的，这里指的是平均涂覆量。中国标准将涂覆量分为70mg/dm2、160mg/dm2、200mg/dm2、300mg/dm2四个级别。检测方法：将涂覆后的50100g的零件先称重，然后放在7080的20%氢氧化钠溶液里，直到涂层全部去掉后取出并清洗吹干，然后再称重，前后两次的质量差再除以零件表面积即为零部件的涂覆量。3.2涂层厚度测定涂层厚度可采用磁性测厚仪进行多点测量求平均值的方法，具体按gb/t4956-2003磁性基体上非磁性覆盖层 覆盖层厚度测量磁性法要求进行。3.3附着力采用宽18mm标准胶带贴在零部件表面，用手指揉擦以排除气泡，在胶带端头和零部件表面成45角度快速拉开，根据粘附在胶带上的附着物量判断结合力级别，一般35级以上为合格。3.4泛黄试验泛黄试验是检测涂层烘烤程度的一种简单方法。将12滴浓氨水滴在冷却的工件表面，涂层在3060s内泛黄为合格，涂层烘烤不足时不泛黄。3.5硝酸铵快速腐蚀试验由于盐雾试验周期时间长，在生产控制中很难用实现，因此在国内现在经常用硝酸铵快速腐蚀的方法来判断涂层的耐腐蚀性能。试验方法：用20%的硝酸铵溶液加热到702，将零件浸渍于溶液内，或部分浸渍于溶液内。判断方法：基体不允许出现红锈。3.6盐雾试验达克罗涂层盐雾试验采用中性连续喷雾试验，具体操作方法按gb/t10125-1997人造气氛腐蚀试验-盐雾试验执行。需要注意的是试样应以水平线倾斜6075摆放，彼此不接触，而且从上面漏下的溶液不会从一个零件落到另一个零件上。4.结束语随着科学技术进步，达克罗处理工艺及检测方法也会有新的技术和方法产生，希望与同仁共同研究、开发，推进达克罗处理技术在我国的广泛应用。科【参考文献】舒屹,林兵.达克罗涂层的研究.重庆师范学