鋅鉻涂層 - 技術條件 GB /T 18684 - 2002

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  3 定義

  
  

      下列定義適用于本標準。

      鋅鉻涂層 Zinc / Chromate coatings

      將水基鋅鉻涂料浸涂、刷涂或噴涂于鋼鐵零件或構件表面，經烘烤形成的以鱗片狀鋅和鋅的鉻酸鹽為主要成分的無機防腐蝕涂層。

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  4 分級

  
  

      根據(jù)鋅鉻涂層的涂敷量和涂層厚度將鋅鉻涂層分成表 1 所示四個級別。

  表 1  鋅鉻涂層的分級

  分級	涂敷量 / (mg/dm2)	涂層厚度 / μm	工藝
  1	70	2	一涂一烘
  2	160	4.6	二涂二烘
  3	200	5.8	二涂二烘
  4	300	8.6	三涂三烘
  注：涂敷量是涂層的分級及技術要求的仲裁值，涂層厚度是參考值。表中所列的涂層厚度是根據(jù)涂層密度為 3.5 g/cm3 換算所得。由于涂層中存在是否加入鋁和加入鋁量的多少等因素使得涂層密度不盡相同，所以涂層厚度僅為參考值。當被涂工件形狀復雜，表面積不宜確定時，涂敷量的檢測將會困難，此時可由供需雙方協(xié)商，參照涂層厚度對涂層進行分級。

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  5 需方應向供方提供的資料

  
  

      a) 本標準號；

      b) 待涂敷件要求的涂層等級；
  

      c)  待涂敷工件的最終熱處理溫度。由于鋅鉻涂層是在 300℃ 左右的溫度下進行烘烤，需方應考慮該溫度是否影響涂敷工件的力學性能。
  

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  6 技術要求

  
  

  6.1 外觀

      鋅鉻涂層的基本色調應呈銀灰色，經改性也可以獲得其他顏色，如黑色等。鋅鉻涂層應連續(xù)，無漏涂、氣泡、剝落、裂紋、麻點、夾雜物等缺陷。涂層應基本均勻，無明顯的局部過厚現(xiàn)象。涂層不應變色，但是允許有小黃色斑點存在。

  6.2 涂敷量和涂層厚度

      不同等級涂層的涂敷量或涂層厚度應不低于表 1 要求。

  6.3 附著強度

      按 8.3 中方法對涂層進行附著強度試驗后，涂層不得剝落和露底。但是允許膠帶變色和沾著鋅、鋁粉粒。

  6.4 耐鹽霧腐蝕性能

      不同等級的涂層，經鹽霧試驗后，出現(xiàn)紅銹的時間不低于表 2 要求。

  表 2 耐鹽霧腐蝕試驗要求

  涂層等級	1	2	3	4
  出現(xiàn)紅銹時間 / h	120	240	480	1000

  
  

  6.5 耐水性能

      3 級和 4 級涂層按 8.5 規(guī)定的方法進行耐水試驗后，涂層不得從基體上剝落或露底。1 級和 2 級涂層不作耐水性能要求。
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  7 抽樣

  
  

  7.1

      同一批產品中，按每一種試驗隨機抽取 3 個試樣，進行試驗。若其中任何一件試樣經試驗后不合格，則應再隨機抽取三件試樣進行相同的試驗，若其中再有任何一件不合格，該批產品為不合格。

  7.2

      對于組合件或單件質量超過 150 g 的零件或構件，則切取該工件的一部分作為試樣進行試驗。為了避免切口處裸露的鋼鐵基體影響試驗結果，應采用涂料、蠟或膠條等保護切口。對于形狀復雜難以求出表面積的零件也可以采用同樣的方法制備試樣。
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  8 試驗方法

  
  

  8.1 外觀

      在自然散射光下，用肉眼進行觀察。

  8.2 涂敷量試驗

  8.2.1 溶解稱量法

          質量大于 50g 試樣，采用精度為 1 mg 的天平稱得原始質量 W? (mg)。將試樣置入 70℃~80℃ 的 20%NaOH 水溶液中，浸泡 10 min，使鋅鉻涂層全部溶解。取出試樣，充分水洗后立即烘干，再稱取涂層溶解后試樣的質量 W? (mg)。量取并計算出工件的表面積 S (dm2)，按下列公式計算出涂層的涂敷量 W s ( mg/dm2 )：

  W s = （W? - W?）/ S
  

          常用零件的涂層表面積計算方法參見附錄A。

      注1：若試樣的質量小于 50 g，則應累積若干件試樣以達到 50 g 以上的質量后，再進行涂敷量試驗。

      注2：鋅鉻涂層浸入 NaOH 溶液中溶解 10 min 后，涂層若沒有完全溶解，則應延長浸泡時間，直到涂層完全溶解為止。

  8.2.2 金相顯微鏡法
  

          按 GB/T 6462 要求，采用金相顯微鏡法檢測涂層的厚度。

  8.3 附著強度試驗

          采用膠帶試驗方法檢測鋅鉻涂層與基體的附著強度，膠帶試驗按 GB/T 5270 - 1985 第 1.4 要求進行。

  8.4 鹽霧試驗

          鹽霧試驗按 GB/T 10125 - 1997 第 3.2.1 要求進行。

  8.5 耐水試驗

          將試樣浸入 40℃±1℃的去離子水中，連續(xù)浸泡 240 h，將試樣取出后在室溫下干燥，再按 8.3 的要求進行附著強度試驗，實驗結果應達到 6.3 的要求。附著強度試驗應在試樣從去離子水中取出后的 2 h 之內進行。

  8.6 濕熱試驗

          濕熱試驗在濕熱試驗箱中進行，濕熱試驗箱應能調整和控制溫度和濕度。

          將濕熱試驗箱溫度設定為 40℃ ± 2℃ , 相對濕度為 95 % ± 3 %，將樣品垂直懸掛于濕熱試驗箱中，樣品不應相互接觸。當濕熱試驗箱達到設定的溫度和濕度時，開始計算試驗時間。連續(xù)試驗 48 h 檢查一次，檢查樣品是否出現(xiàn)紅銹。兩次檢查后，每隔 72 h 檢查一次。每次檢查后，樣品應變換位置。240 h 檢查最后一次。

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  附錄 A 涂層表面積計算方法

  
  

  A. 1 墊圈 螺栓（桿） 螺母

  A.1.1 平墊片

     S = [ 1.57(d? + d? ) (d?  - d? + 2h )] × 1 / 10 000  （dm2）
  

  A.1.2 彈簧墊片
  

   S = [ 1.57(D + d ) (D  - d + 2h )] × 1 / 10 000  （dm2）
  

  A.1.3 六角螺栓
  

   S = [ 1.73( a2 + 2 am ) - 1.57d2 + m (5.56 d  - 3.67 p )] × 1 / 10 000  （dm2）
  

  A.1.4 六角螺母
  

  S = [ 1.73( a2 + 2 am ) - 1.57d2 + m (5.56 d  - 3.67 p )] × 1 / 10 000  （dm2）
  

  A.2 復雜形狀工件

  A.2.1 分解成簡單形狀計算

          將復雜形狀工件的表面分解成若干個簡單形狀的表面，該復雜形狀工件的表面積等于若干個簡單形狀的表面積之和。例：

    S = S? + S? + S? + S? + S? + S? + S?
  

  注：S 為復雜形狀工件的表面積。S?，S?，S?，S?，S?，S? 和 S? 分別為圖中 ①、②、③、④、⑤、⑥ 和 ⑦ 等七個簡單表面的表面積。

  A.2.2 用坐標紙仿形計算
  

                      
  

          取一張面積為 X ( dm2 ) 的坐標紙做標準紙，并稱量其質量為 b（g）。另外取一張坐標紙對被涂工件表面進行仿形。稱量仿形紙的質量為 a (g)。按下式計算出仿形紙的面積即為被涂工件的表面積 S（dm2）:

  S = a / b * X

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  附錄 B 鋅鉻涂層的應用與限制

  
  

  B.1 鋅鉻涂層的應用

      鋅鉻涂層是一種高耐蝕涂層，生產過程對環(huán)境基本無污染。鋅鉻涂層與電鍍鋅、電鍍鎘、熱浸鋅相比，其優(yōu)點及應用如下。

      B.1.1 耐腐蝕性能更好

              鋅鉻涂層的耐腐蝕性能優(yōu)于電鍍鋅、電鍍鎘、熱浸鋅，可用于防蝕要求較高或在較嚴重的腐蝕條件下（如海洋性大氣，工業(yè)大氣，濕熱氣氛等）使用的緊固件。彈性零件和其他鋼鐵、鋁及其合金零件和構件。

      B.1.2 能適用于多種零件

              鋅鉻涂層可以用于鋼、鑄鐵、鋁及其合金、鐵基粉末冶金等多種材料的表面保護。
  

      B.1.3 耐熱性能良好

              鋅鉻涂層的耐熱性能優(yōu)于電鍍鋅、電鍍鎘、熱浸鍍鋅，在較高的溫度（≤300℃）下仍具有良好的耐腐蝕性能，可用于有一定耐熱要求的工件。

      B.1.4 不會產生氫脆

              抗拉強度 R m ≥ 1000 N/mm2 的高強度鋼鐵工件涂敷鋅鉻涂層時不會產生氫脆。采用鋅鉻涂層代替電鍍鋅、電鍍鎘用于這類工件的表面保護可以避免氫脆造成的危害。另外為了避免氫脆，前處理也應采用溶劑除油、機械除銹等不會產生氫脆的工藝。

      B.1.5 良好的深涂性能

              由于靜電屏蔽效應，工件的深孔、狹縫，管件的內壁等部位難以電鍍上鋅、鎘等，因此工件的上述部位無法采用電鍍的方法進行保護。鋅鉻涂層則可以浸入工件的這些部位形成鋅鉻涂層，因此鋅鉻涂層很適用于這類工件。

      B.1.6 良好的可涂裝性能

              鋅鉻涂層的涂裝性能良好，不僅可以豐富工件的外觀色彩，而且可以進一步提高耐腐蝕性能。

      B.1.7 于鋁及其合金不會產生電偶腐蝕

              鋅鉻涂層與鋁及其合金不會產生電偶腐蝕，可用于與鋁及其合金接觸的鋼鐵工件的表面保護。

      B.1.8 對環(huán)境不產生污染

              鋅鉻涂層的生產過程中，基本不排放有毒有害的廢水廢氣，因此不會產生環(huán)境污染。

  B.2 限制

          鋅鉻涂層的導電性能不好，因此不宜用于導電連接的零件，如電器的接地螺栓等。