大众汽车
集团标准TL244
2010年12月版
分类号:50223
锌/镍-合金涂覆层
表面保护要求
旧版本
TL244:1987-10,1992-05,1993-11,1995-12,2002-05,2004-12,2006-08,2007-02
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PV1209,PV1200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VW13750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DINENISO4042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VW13750,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 | 特性和外观 |
大众集团 Ofl-r642 | 锌/镍—涂覆层,钝化处理(外观为银至淡蓝彩虹光)涂层表面适用于依VW6042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(外观为银至淡蓝彩虹光) |
Ofl-r645 | 同Ofl-r642,但是须另外按TL52132作润滑剂处理 |
Ofl-r647 | 锌/镍—涂覆层,钝化处理(可弯曲锌/镍—涂覆层,银至淡蓝彩虹光,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Xylan5320/F1138银),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,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,黑钝化处理,优先适用于黑涂覆保护类型(MKL)和全周涂覆保护类型(KLR) |
Ofl-r673 | 锌/镍—涂覆层,黑钝化处理,且另外作封闭处理 |
Ofl-r677 | 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
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≦Rz5um。
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DIN50969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VW11611)。
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DINENISO4042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TL52132对米制螺纹的连接元件进行处理。摩擦系数的试验按VW01129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DINENISO9227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PV1209或是PV1200和PV1210.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DINENISO3497,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DINENISO1463,DINENISO2178和DINENISO3497。
如果按照DINENISO3497(例如:HelmutFischer股份有限公司生产的Fischerscope)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DINENISO2178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DINENISO4042)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钝化锌镍镀层需要厚于银锌镍镀层,这是因为加工控制过程中,黑钝化膜厚可能减少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DINENISO2819。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。
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