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[摘 要]介绍了达克罗技术的涂覆工艺、涂层特性以及防腐蚀机理，同时指出达克罗技术的不足及研究方向。最后简述了达克罗涂层对紧固件产品使用性能的影响。
[关键词]达克罗；涂覆工艺；涂层特性；防腐机理；影响
中图分类号：TG174 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）36-0333-01
达克罗是一种新兴的“绿色”环保表面处理技术，其又称高克锈、迪克龙等。由于其抗腐防锈性能卓越，在我国越来越受重视，应用范围也越来越广。2002年8月1日，国家质检总局将达克罗涂层正式命名为“锌铬涂层”。
一、达克罗涂层的涂覆工艺与特性
（一）达克罗涂层的涂覆工艺
达克罗涂层的处理方法是把由铬酐、鳞片状的锌粉、铝粉、还原剂、表面活性剂、pH调整剂、去离子水以及增粘剂组成的分散性水性涂料均匀的涂覆在预处理的工件表面，再经烧结固化而成[1]。具体工艺路线如图1所示。
工艺执行时应注意以下几点：
1.涂覆前除油、除锈必须彻底，否则将直接影响涂层与金属基体的附着力。
2.增粘剂的加入量。理论上增粘剂含量的增加提高了锌、铝粉在基体表面的分布密度，进而提高涂层的耐蚀性[2]，但过多加入又会导致涂液的流动性下降，所以通常控制在涂液总重量的1‰～3‰。
此外，达克罗的涂覆次数与使用环境见表1[3-4]。
（二）达克罗涂层的特性
达克罗涂层的特性主要有以下几方面[5-6]：
1.高抗腐蚀性。达克罗涂层的耐腐蚀性是传统镀锌层的7～10倍。
2.无氢脆。不同于镀锌处理，达克罗工艺在处理过程中不进行酸洗，所以不会有H+侵蚀基材。
3.无污染和公害。达克罗处理被称为“绿色电镀”工艺，其涂覆时采用了闭路循环的方式，所以几乎不产生任何污染。
4.良好的耐热性。在250℃高温环境下，涂层外观和耐蚀性不受影响，可以连续长期使用。
二、达克罗涂层的防腐机理
达克罗涂层的防腐机理可综述如下[7-8]：
1.机械屏蔽。层层重叠的锌、铝片及含铬无定形复合物的屏障作用，阻碍了水和氧等腐蚀介质到达金属基体。
2.阴极保护。锌和铝的电极电位比铁负，因此在腐蚀过程中锌、铝作为阳极被优先腐蚀，而铁作为阴极得到保护。
3.钝化及自修复作用。达克罗涂层烧结固化时，依靠涂液中Cr+6的氧化性，使电位较负的锌、铝片与基体反应，形成Fe、Zn、Al的致密钝化膜。这种钝化膜一旦遭到破坏，膜层中的Cr+6会重新氧化锌、铝片，起到涂层的自我修复作用。
三、达克罗技术的不足及研究方向
（一）达克罗技术的不足
1.达克罗涂层的重复使用性比镀锌层差。达克罗处理的螺栓使用后防腐性能只有使用前的10%～20%，而镀锌层则保持有使用前80%以上的防腐能力[9]。
2.达克罗涂层的导电性比镀锌层差，因此不适
宜用于导电连接的零件[10]。
3.达克罗的后处理液中残留有少量的Cr+6或Cr+3，对环境保护会产生不利影响。
4.达克罗涂层在高温下固化，能耗大，成本高[8]；另外，其表面硬度和抗划伤能力较差。
（二）达克罗技术的研究方向
为应对目前达克罗技术存在的不足，国内外已研制出多项新型达克罗技术，如特种达克罗、低铬达克罗、无铬达克罗以及渗锌—达克罗复合涂层[16]等。随着人们环保意识的提高，完全摒弃溶液中铬离子的无铬达克罗是理想的防腐涂料，也是达克罗处理的发展方向[11]。
四、达克罗涂层对紧固件产品使用性能的影响
由于达克罗的诸多优越性能，使得其在汽车、风电、桥梁、家电等领域使用的紧固件上有着广泛应用。但达克罗涂层在提高紧固件耐腐防锈性能的同时，也对紧固件的使用性能产生一定的影响，主要表現在以下两方面：
1.对紧固件外螺纹与内螺纹旋合性能的影响。紧固件产品的所有公差配合都是指初始状态，即产品表面不做任何处理。当对产品进行表面处理后，涂层必然会影响产品的配合精度。进行过达克罗处理的普通螺纹，其上的涂层厚度与内、外螺纹的基本偏差和公差带位置有关：在外螺纹的情况下，不会超出零线（基本尺寸）；在内螺纹的情况下，也不会低于零线[12]。比如，对公差带位置为6g的某M36粗牙螺栓的螺纹进行达克罗处理，要求盐雾试验达到720h，则涂层的最大厚度将达到16μm，这就要求螺纹的最小基本偏差为64μm，而螺距为4mm的普通螺纹基本偏差只有60μm，这就意味着要对该规格螺栓最大螺纹尺寸压缩4μm，才能保证涂覆后既可以达到盐雾试验要求，也可以与螺母正常旋合。
2.达克罗涂层对扭矩系数K的影响。对紧固件产品进行拧紧时，除产生轴力F外，还会产生扭矩T，每种规格（公称直径D）和强度的紧固件产品所施加的扭矩值是一定的。由扭矩系数公式可知：扭矩T为恒定值时，螺栓的实际扭矩系数变化，会引起预紧力有很大幅度的变化。所以在实际应用中，当扭矩系数不能稳定控制时，就会造成因螺栓的预紧力不够而导致被联接件松动或因预紧力过大而导致紧固件产品提前失效。所以为保证联接的可靠性，通常要对每批次的达克罗产品进行扭矩系数检测，具体检测方法参照标准GB/T1231-2006执行。
参考文献
[1] 柯昌美，王全全，汤宁，等.无铬达克罗的研究进展[J].涂装与电镀，2010，（1）：11-15.
[2] 毛炳翔，朱承飞，解瑞，等.羟乙基纤维素增稠剂对达克罗涂层耐蚀性的影响[J].材料保护，2011，44（5）：21-23，27.
[3] 张菊香.达克罗技术在汽车防腐中的作用[J].汽车工艺与材料，2005，（12）：9-12.
[4] 钱秀敏.达克罗技术及其在轨道客车上的应用[J].机车车辆工艺，2006，（1）：16-17.
[5] 东建中.锌铬膜涂覆新工艺简介[J].材料保护，2002，34（10）：55-56.
[6] 乔素梅.纳米片状锌粉制备工艺的研究[D].华东理工大学，2012.
[7] 胡会利.达克罗的研究现状[J].电镀与涂饰，2005，24（3）：31-33.
[8] 王青，裴政，童鹤，等.达克罗涂层技术进展研究[J].兵器材料科学与工程，2013，36（2）：138-141.
[9] 包胜军，周万红，唐革新，等.达克罗和渗锌在桥梁支座锚固螺栓上的应用[J].涂料工业，2013，43（2）：65-67.
[10] GB/T18684-2002，锌铬涂层技术条件[S].
[11] 唐谊平，尉成栋，曹华珍，等.无铬达克罗涂料的研究进展[J].材料保护，2012，45（5）：44-47.
[12] GB/T5267.2-2002/ISO10683：2000，紧固件非电解锌片涂层[S].
[关键词]达克罗；涂覆工艺；涂层特性；防腐机理；影响
中图分类号：TG174 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）36-0333-01
达克罗是一种新兴的“绿色”环保表面处理技术，其又称高克锈、迪克龙等。由于其抗腐防锈性能卓越，在我国越来越受重视，应用范围也越来越广。2002年8月1日，国家质检总局将达克罗涂层正式命名为“锌铬涂层”。
一、达克罗涂层的涂覆工艺与特性
（一）达克罗涂层的涂覆工艺
达克罗涂层的处理方法是把由铬酐、鳞片状的锌粉、铝粉、还原剂、表面活性剂、pH调整剂、去离子水以及增粘剂组成的分散性水性涂料均匀的涂覆在预处理的工件表面，再经烧结固化而成[1]。具体工艺路线如图1所示。
工艺执行时应注意以下几点：
1.涂覆前除油、除锈必须彻底，否则将直接影响涂层与金属基体的附着力。
2.增粘剂的加入量。理论上增粘剂含量的增加提高了锌、铝粉在基体表面的分布密度，进而提高涂层的耐蚀性[2]，但过多加入又会导致涂液的流动性下降，所以通常控制在涂液总重量的1‰～3‰。
此外，达克罗的涂覆次数与使用环境见表1[3-4]。
（二）达克罗涂层的特性
达克罗涂层的特性主要有以下几方面[5-6]：
1.高抗腐蚀性。达克罗涂层的耐腐蚀性是传统镀锌层的7～10倍。
2.无氢脆。不同于镀锌处理，达克罗工艺在处理过程中不进行酸洗，所以不会有H+侵蚀基材。
3.无污染和公害。达克罗处理被称为“绿色电镀”工艺，其涂覆时采用了闭路循环的方式，所以几乎不产生任何污染。
4.良好的耐热性。在250℃高温环境下，涂层外观和耐蚀性不受影响，可以连续长期使用。
二、达克罗涂层的防腐机理
达克罗涂层的防腐机理可综述如下[7-8]：
1.机械屏蔽。层层重叠的锌、铝片及含铬无定形复合物的屏障作用，阻碍了水和氧等腐蚀介质到达金属基体。
2.阴极保护。锌和铝的电极电位比铁负，因此在腐蚀过程中锌、铝作为阳极被优先腐蚀，而铁作为阴极得到保护。
3.钝化及自修复作用。达克罗涂层烧结固化时，依靠涂液中Cr+6的氧化性，使电位较负的锌、铝片与基体反应，形成Fe、Zn、Al的致密钝化膜。这种钝化膜一旦遭到破坏，膜层中的Cr+6会重新氧化锌、铝片，起到涂层的自我修复作用。
三、达克罗技术的不足及研究方向
（一）达克罗技术的不足
1.达克罗涂层的重复使用性比镀锌层差。达克罗处理的螺栓使用后防腐性能只有使用前的10%～20%，而镀锌层则保持有使用前80%以上的防腐能力[9]。
2.达克罗涂层的导电性比镀锌层差，因此不适
宜用于导电连接的零件[10]。
3.达克罗的后处理液中残留有少量的Cr+6或Cr+3，对环境保护会产生不利影响。
4.达克罗涂层在高温下固化，能耗大，成本高[8]；另外，其表面硬度和抗划伤能力较差。
（二）达克罗技术的研究方向
为应对目前达克罗技术存在的不足，国内外已研制出多项新型达克罗技术，如特种达克罗、低铬达克罗、无铬达克罗以及渗锌—达克罗复合涂层[16]等。随着人们环保意识的提高，完全摒弃溶液中铬离子的无铬达克罗是理想的防腐涂料，也是达克罗处理的发展方向[11]。
四、达克罗涂层对紧固件产品使用性能的影响
由于达克罗的诸多优越性能，使得其在汽车、风电、桥梁、家电等领域使用的紧固件上有着广泛应用。但达克罗涂层在提高紧固件耐腐防锈性能的同时，也对紧固件的使用性能产生一定的影响，主要表現在以下两方面：
1.对紧固件外螺纹与内螺纹旋合性能的影响。紧固件产品的所有公差配合都是指初始状态，即产品表面不做任何处理。当对产品进行表面处理后，涂层必然会影响产品的配合精度。进行过达克罗处理的普通螺纹，其上的涂层厚度与内、外螺纹的基本偏差和公差带位置有关：在外螺纹的情况下，不会超出零线（基本尺寸）；在内螺纹的情况下，也不会低于零线[12]。比如，对公差带位置为6g的某M36粗牙螺栓的螺纹进行达克罗处理，要求盐雾试验达到720h，则涂层的最大厚度将达到16μm，这就要求螺纹的最小基本偏差为64μm，而螺距为4mm的普通螺纹基本偏差只有60μm，这就意味着要对该规格螺栓最大螺纹尺寸压缩4μm，才能保证涂覆后既可以达到盐雾试验要求，也可以与螺母正常旋合。
2.达克罗涂层对扭矩系数K的影响。对紧固件产品进行拧紧时，除产生轴力F外，还会产生扭矩T，每种规格（公称直径D）和强度的紧固件产品所施加的扭矩值是一定的。由扭矩系数公式可知：扭矩T为恒定值时，螺栓的实际扭矩系数变化，会引起预紧力有很大幅度的变化。所以在实际应用中，当扭矩系数不能稳定控制时，就会造成因螺栓的预紧力不够而导致被联接件松动或因预紧力过大而导致紧固件产品提前失效。所以为保证联接的可靠性，通常要对每批次的达克罗产品进行扭矩系数检测，具体检测方法参照标准GB/T1231-2006执行。
参考文献
[1] 柯昌美，王全全，汤宁，等.无铬达克罗的研究进展[J].涂装与电镀，2010，（1）：11-15.
[2] 毛炳翔，朱承飞，解瑞，等.羟乙基纤维素增稠剂对达克罗涂层耐蚀性的影响[J].材料保护，2011，44（5）：21-23，27.
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[4] 钱秀敏.达克罗技术及其在轨道客车上的应用[J].机车车辆工艺，2006，（1）：16-17.
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[6] 乔素梅.纳米片状锌粉制备工艺的研究[D].华东理工大学，2012.
[7] 胡会利.达克罗的研究现状[J].电镀与涂饰，2005，24（3）：31-33.
[8] 王青，裴政，童鹤，等.达克罗涂层技术进展研究[J].兵器材料科学与工程，2013，36（2）：138-141.
[9] 包胜军，周万红，唐革新，等.达克罗和渗锌在桥梁支座锚固螺栓上的应用[J].涂料工业，2013，43（2）：65-67.
[10] GB/T18684-2002，锌铬涂层技术条件[S].
[11] 唐谊平，尉成栋，曹华珍，等.无铬达克罗涂料的研究进展[J].材料保护，2012，45（5）：44-47.
[12] GB/T5267.2-2002/ISO10683：2000，紧固件非电解锌片涂层[S].