紧固件合金镀层在汽车领域的应用

　　过去使用的防锈钢板一般是以Zn的牺牲防蚀作用来保护基体钢板的镀Zn钢板，曾经广泛应用于汽车车身、家用电器、五金制品、建筑材料等工业中。但是近年来发现汽车车身的孔蚀等现象，暴露了镀Zn钢板的耐蚀性不良问题。于是开发了旨在提高防锈能力的Zn-Ni合金镀层钢板、Zn-Fe合金镀层钢板、Zn-Cr合金镀层钢板等Zn合金镀层钢板。这些Zn合金镀层钢板的耐蚀性虽然优于传统的镀Zn钢板，但是仍然难以满足对防锈钢板的品质要求。最近又在二元Zn合金镀层钢板的基础上开发了Zn-Cr-C三元合金镀层钢板，它具有优良的镀层附着性和涂装后耐蚀性。本文就Zn-Cr-C合金镀层防锈钢板的制造方法加以叙述。

　　镀液中加入聚乙二醇、乙炔二醇类化合物，旨在提高Zn-Cr-C合金镀层中的Cr含量，旨在形成本质上是六方结晶的单一相镀层，防止镀层内部形成局部电池，提高合金镀层的耐蚀性。CH3COOH和CH3COONa浓度为10125g/L(最好为30120g/L)。如果浓度低于10g/L，则难以形成单一相镀层;如果浓度高于125g/L，则会引起镀层烧焦，降低电流效率。

　　在钢铁业电镀中，一般采用径向、纵向和水平等镀槽设备进行电镀。为了提高生产效率，尽可能地采用高电流密度进行作业。然而就现有的电镀设备能力而言，电流密度的上限约为100A/dm2.为了在高电流密度下电镀作业，必须促进镀件表面的物质供给，因此镀液的搅拌是至关重要的。人们研究了Zn-Cr-C合金镀层品质与镀液搅拌状态之间的关系，当采用硫酸酸性镀液电镀Zn-Cr-C合金时，如果钢板与阳极之间的镀液以1m/s以上的平均流速流动时，就可以获得镀层附着性更为良好的Zn-Cr-C镀液配方和工艺条件第一种镀液配方把SPCD冷轧钢板经过镀前处理后置于所示的酸性镀液中电镀，制作成Zn-Cr-C合金镀层钢板。

　　采用X射线法来研究Zn-Cr-C合金镀层的结晶晶格间距，结果是镀层结晶为六方晶格，晶格常数a=2.72-2.76A，c=4.43-4.60A(称为Dx相)，呈现单一相而不是混合相。采用燃烧法研究Zn-Cr-C合金镀层中的C含量，结果发现几乎各例的Zn-Cr-C合金镀层中的C含量都在0.1%2%(重量百分比)范围内。镀层中的C含量来自乙炔二醇、CH3COOH和CH3COONa……把镀层钢板依次进行化学转化处理、电泳涂装、中间涂装和表面涂装，切割划痕后反复进行下列规定的腐蚀试验：盐水喷雾(35e@1h)y干燥(60e@5h)y湿润(50e@2h)，以此作为一个循环。进行240次循环后，进行涂装膜膨胀的测定，求出最大膨胀幅度。结果如所示。由可以知道，镀液配方号中14的Zn-Cr-C合金镀层为单一的Dx相，涂装后耐蚀性优良，优于镀液配方号中56的镀层钢板。

　　采用径向镀槽，阳极与阴极钢板之间的极间距离为20mm，极间的镀液平均流速为1m/s以上，钢板的通板速度为80m/s，钢板通板方向与镀液流动方向相反。从上述镀液中可以获得含w(Cr)=5%40%、w(C)=0.5%5%以及Zn的Zn-Cr-C合金镀层，以Zn计的镀层附着量为540g/m2.

　　到该标准的时间表提前了将近4年，而且留给企业的反应时间也极为短促。它的颁布和实施，无疑是轿车行业爆发环保大战的导火索。一时间，绿色0旋风席卷整个轿车行业如果说，去年年初北京新的排放标准的实施，是将环保问题由幕后推向了台前，那么随着国家新排放标准的颁布和即将实施，符合环境保护的要求已成为轿车行业实现可持续发展的根本保证。

　　由可知，当阳极与阴极钢板之间的镀液流速为1m/s以上时，仅仅引起粘结剂内部的凝集破坏，可以认为Zn-Cr-C合金镀层对于钢板的附着性超过了粘结剂的凝集力;当阳极与阴极钢板之间的镀液流速低于1m/s时，剥离界面位于镀层内部，镀层剥离急剧劣化。由此可见，极间的镀液流动状态对于镀层附着性是至关重要的，极间的镀液平均流速最好为1m/s以上。