達(dá)克羅是DACROMET譯音和縮寫,簡稱達(dá)克羅、達(dá)克銹、迪克龍。國內(nèi)命名為鋅鉻涂層,是一種新型的耐腐涂層,與傳統(tǒng)的電鍍鋅相比:鋅鉻涂層耐腐蝕性能極強(qiáng),是鍍鋅的7—10倍,無氫脆性,特別適用于高強(qiáng)度受力件,高耐熱性、耐熱溫度300℃,尤其適用于汽車、摩托車發(fā)動機(jī)部件的高強(qiáng)度構(gòu)件,高滲透性、高附著性、高減磨性、高耐氣候性、高耐化學(xué)品穩(wěn)定性、無污染性。達(dá)克羅技術(shù)的基體材料范圍:鋼鐵制品及有色金屬如鋁、鎂及其合金,銅、鎳、鋅等及其合金。而且涂覆全過程中無污染,在金屬表面處理歷史上是一場革命,是當(dāng)今世界上金屬表面處理富有代表性的高新技術(shù)。
達(dá)克羅最早誕生于二十世紀(jì)五十年代末,在北美、北歐寒冷的冬天,道路上厚實(shí)的冰層嚴(yán)重阻礙機(jī)動車的行駛,人們用鹽撒在地上的方法來降低凝固點(diǎn)的溫度,這樣緩解道路暢通問題,但是緊接而來的氯化鉀中的氯離子侵蝕了鋼鐵基體,交通工具嚴(yán)重受損、嚴(yán)峻的課題出現(xiàn)了。美國的科學(xué)家邁克·馬丁研制了以金屬鋅片為主同時(shí)加入鋁片、鉻酸、去離子水做溶劑的高分散水溶性涂料,涂料沾在金屬基體上,經(jīng)過全閉路循環(huán)涂覆烘烤,形成薄薄的涂層,達(dá)克羅涂層成功地抵抗氯離子的侵蝕,防腐技術(shù)進(jìn)入了新的臺階,革新了傳統(tǒng)工藝防腐壽命短的缺陷。
由此,達(dá)克羅技術(shù)被美國軍方采納,成為一項(xiàng)防腐軍事技術(shù)(美軍標(biāo)MTL-C-87115),到了七十年代日本的NDS公司從美國MCI公司引入達(dá)克羅技術(shù),并且買斷了在亞太地區(qū)的使用權(quán),并控股美國MCI公司。島國的日本每年鋼鐵件腐蝕噸位大,因此她尤其注重防腐技術(shù),達(dá)克羅技術(shù)又通過日本的改良后,在本國并迅速發(fā)展了100余家涂覆廠以及70余家制藥單位,一些發(fā)達(dá)國家也紛紛引進(jìn)達(dá)克羅技術(shù),中國在1994年正式從日本引進(jìn)達(dá)克羅技術(shù),最初僅用于國防工業(yè)和國產(chǎn)化的汽車零部件,現(xiàn)已發(fā)展到電力、建筑、海洋工程、家用電器、小五金及標(biāo)準(zhǔn)件、鐵路、橋梁、隧道、公路護(hù)欄、石油化工、生物工程、醫(yī)療器械粉末冶金等多種行業(yè)。
達(dá)克羅烘烤過程的溫度曲線控制對涂層質(zhì)量影響很大。為了確保不同規(guī)格的產(chǎn)品都能達(dá)到要求的溫度曲線,必須用耐高溫的爐溫跟蹤儀對烘烤過程的溫度曲線進(jìn)行檢測。爐溫跟蹤儀的型號為:SMT-7-32-500-K, 可以測試到產(chǎn)品的實(shí)際溫度,高于300度的時(shí)間、最高溫度等關(guān)鍵參數(shù)。
達(dá)克羅技術(shù)在載重汽車工業(yè)中的應(yīng)用
1、載重汽車上各種高強(qiáng)度底盤中小支架、連接件、外露件及緊固件的防腐,如各種異型鋼支架、螺栓(含騎馬螺栓、車輪螺栓等)、螺母等。國外已明確建議汽車上≥10.9級的緊固件要使用達(dá)克羅涂層防腐,因?yàn)檫_(dá)克羅涂覆不僅有高的耐腐蝕性,而且能夠保證無氫脆。高強(qiáng)度鋼在酸洗和電鍍等過程中有產(chǎn)生氫脆的危險(xiǎn)性,雖然可以通過熱處理去氫,但是很難徹底清除。達(dá)克羅涂覆過程不需要酸洗和活化,也沒有導(dǎo)致析氫的電化學(xué)反應(yīng)發(fā)生,避免了氫脆現(xiàn)象的出現(xiàn)。
2、發(fā)動機(jī)周圍等高熱環(huán)境金屬制件的防腐,如隔熱板、排氣管、散熱器、發(fā)動機(jī)缸蓋等零部件。傳統(tǒng)鍍鋅層表面鈍化膜在70℃左右就會被破壞,抗腐蝕能力急劇下降,而達(dá)克羅涂層的固化溫度為300℃左右,涂層中的鉻酸鹽聚合物不含結(jié)晶水,涂層在高溫下不易被破壞,表現(xiàn)出優(yōu)良的防腐性能。用達(dá)克羅工藝處理的零部件在250℃長期使用,其外觀幾乎不變,抗腐蝕能力很強(qiáng)。
3、載重汽車上各種彈性零件的防腐,如環(huán)箍、半圓卡箍、各種彈簧、板簧等。這些零件的強(qiáng)度和硬度要求較高,電鍍處理會產(chǎn)生氫脆,如去氫不徹底,長時(shí)間承受動載荷容易發(fā)生撕裂或腐蝕疲勞,會給汽車行駛帶來安全隱患,尤其是對于載重汽車,其作業(yè)環(huán)境比較惡劣,所以對這些件的表面處理要求也相應(yīng)較高,而達(dá)克羅涂層具有高的耐腐蝕性,高的耐候性,非常適合這類汽車零部件的表面處理。
4、載重汽車上各種形狀復(fù)雜的管類、腔類零部件的防腐,如發(fā)動機(jī)的排氣管、消聲器等。如果這類零件采用電鍍處理,由于此類零件形狀復(fù)雜和電鍍工藝的局限性,形成的鍍層不均勻,甚至可能會發(fā)生漏鍍,會使制件抗腐蝕能力急劇下降,直接影響汽車零件的性能和使用壽命。而達(dá)克羅工藝采用浸漬等方式,不存在電鍍過程中均涂能力和深度能力不好的問題,而且達(dá)克羅處理液具有優(yōu)良的的滲透能力,在緊密接觸的縫隙中也能形成良好的防護(hù)膜,特別適用于管類及型腔復(fù)雜的汽車零件的防腐,有些組裝件在裝配好以后(即小總成)也適宜進(jìn)行達(dá)克羅處理。此外,達(dá)克羅涂層也不受各種油類、防凍液、清洗劑等化學(xué)制品的侵蝕,耐化學(xué)性、耐候性也都很好,所以十分適合載重汽車底盤及汽車外用件的零部件的防腐。
新的研究方向
客觀方面,目前達(dá)克羅涂層還存在一些不足,有待進(jìn)一步研究完善,如:
1、表面硬度不高、耐磨性不好,而且達(dá)克羅涂層的制品不適合與銅、鎂、鎳和不銹鋼的零部件接觸與連接,因?yàn)樗鼈儠a(chǎn)生接觸性腐蝕,影響制品表面質(zhì)量及防腐性能。
2、達(dá)克羅涂層的表面顏色單一,現(xiàn)在只有銀白色和銀灰色,不適合今后,汽車發(fā)展個性化的需要。今后可以通過后處理或復(fù)合涂層獲得不同的顏色,以提高載重汽車零部件的裝飾性和匹配性。
3、達(dá)克羅處理液中還含有少量毒性的鉻離子,尤其是六價(jià)鉻離子具有致癌作用,因此,研究和開發(fā)無鉻達(dá)克羅處理液的技術(shù)是
今后的一個研究重點(diǎn),以適應(yīng)今后汽車日益環(huán)?;膰?yán)格要求。
4、目前,達(dá)克羅技術(shù)的工藝成本較高,如何降低其加工成本也是我們亟需要研究的問題。
總體來說,達(dá)克羅涂層的工藝性極佳,涂層厚薄均勻,具有銀白色、銀灰色的表面,光潔柔和,色澤自然,可替代電鍍鋅、電鍍鎘、熱浸鋅、熱噴鋅、機(jī)械鍍鋅、氧化、磷化等多種傳統(tǒng)的表面防腐處理工藝,也可以作為噴涂工藝的前處理,使油漆附著力增強(qiáng)。達(dá)克羅技術(shù)在金屬制品的防腐、防銹方面的貢獻(xiàn)十分巨大,現(xiàn)在,達(dá)克羅技術(shù)工業(yè)上的應(yīng)用越來越廣泛,不僅在汽車、摩托車工業(yè),而且在其它領(lǐng)域如建筑、化工、電力、家電等方面也有擴(kuò)大的趨勢。
達(dá)克羅涂層的限制:達(dá)克羅涂層雖有許多優(yōu)點(diǎn),但它也有一些不足之處,主要體現(xiàn)為:
1、達(dá)克羅涂層的導(dǎo)電性能不是太好,因此不宜用于導(dǎo)電連接的零件,如電器的接地螺栓等。
2、達(dá)克羅涂層因?yàn)槭且粋€高溫?zé)Y(jié)層,所以它的表面硬度和抗劃傷能力比其他傳統(tǒng)處理方法略差,特殊場合使用需要進(jìn)行后處理。
達(dá)克羅涂液的組成:達(dá)克羅涂液種類繁多,但涂液的基本組成可歸納如下:
1. 金屬物:由鋅、鋁等物質(zhì)組成,主要為超細(xì)鱗片狀鋅、超細(xì)鱗片狀鋁;
2. 溶劑:為惰性有機(jī)溶劑,如乙二醇等;
3. 無機(jī)酸組分:鉻酸等;
4. 特殊有機(jī)物:為涂液的增粘分散組份,主要成份為纖維素類白色粉末。
在所有金屬鍍層中,達(dá)克羅屬于高價(jià)而防腐性很高的一種鍍層??梢阅?/font>120小時(shí),甚至280小時(shí)無鋅腐蝕。
一般領(lǐng)域,金屬零件的表面鍍層較多的使用KTL(E-coat)電泳漆或者普通鋅鐵鍍層DIN 50967。這些鍍層工藝簡單,價(jià)格最便宜,可耐50小時(shí)無鋅腐蝕或者72小時(shí)無基質(zhì)腐蝕,滿足絕大部分汽車行業(yè)腐蝕性要求。
所以在選擇金屬鍍層時(shí),高價(jià)未必是最好的,可以根據(jù)應(yīng)用場合,選擇合適的鍍層。