锌镍镀层与镀锌综合指南

quick coupling zinc plating and zinc nickel plating differences

在金属加工时,选择正确的电镀类型对于零件的寿命、外观和性能至关重要。 在众多可用选项中,镀锌和镀锌镍是两种流行的选择。 大多数快速接头都是由碳钢制成的,因为它更具成本效益并且能够承受高压。 强化碳钢通常用于液压系统中的高压快速接头。 但耐腐蚀性是其最大的缺点。 通常需要进行电镀。 镀锌和镀锌镍是两种最常见的电镀方法。 每种方法都有其独特的优势以及擅长的特定应用。 在这篇博客中,我们将深入探讨镀锌和镀锌镍之间的区别,探索它们的优点,并帮助您根据自己的需求做出明智的决定。

镀锌快速接头
镀锌快速接头

了解镀锌

镀锌是一种非常流行的工艺,可以保护各种部件。 这是一种牺牲涂层,具有出色的耐腐蚀性能且价格实惠。 镀锌,可以钝化成多种颜色。

三价镀锌

三价镀锌是一种主要使用硫酸铬或氯化铬的精加工方法,由于这些成分的毒性降低,因此对环境友好。 这种电镀也称为装饰性镀铬,与六价镀锌有许多共同的特性,包括耐刮擦和耐腐蚀。 此外,它还提供多种颜色选择。

六价镀锌

六价镀锌,俗称镀铬,是一种较古老的镀锌方法,用于装饰性和功能性饰面。 该工艺包括将基材浸入含有三氧化铬 (CrO3) 和硫酸的溶液中,从而形成具有耐腐蚀和耐磨性的涂层。

但由于其明显的缺点,六价镀锌目前已被三价镀锌大量取代。 该过程会产生有害废物,例如铬酸铅和硫酸钡。 此外,六价铬是一种已知的致癌物质,这种方法对人类健康和环境都有害。 2017年9月21日,六价铬在被列入欧洲化学品管理局附件清单一段时间后,将受到更严格的限制。

三价镀锌和六价镀锌的区别

三价镀锌有几个优点:

  • 它可以在极高的电流密度下形成高度保护性和光亮的沉积物。
  • 镀层应力低且无水泡。
  • 它具有出色的覆盖能力和均匀性。
  • 它是环保的。

然而,三价镀锌也存在一些挑战和缺点:

  • 该过程很难控制。
  • 与六价锌镀层相比,所用化学品价格非常昂贵
  • 产生的颜色并不总是相同的。
  • 涂层必须在高温下进行,通常在30-60°C之间。

镀锌颜色选择

镀锌,无论是三价还是六价,都可以产生各种颜色,增加了其在装饰和功能应用方面的多功能性。 镀锌的颜色选择包括:

  1. 白色/蓝白色:通常用于提供基本耐腐蚀性能的标准非装饰性饰面。
  2. 黄色:有时候也称为彩锌,具有更高水平的耐腐蚀性,常用于工业应用。
  3. 黑色:通常用于美观目的,并具有良好的耐腐蚀性。
  4. 褐色:由于其无反射、伪装特性,通常用于军事用途。

每种颜色都是通过在电镀过程中添加不同的化学品来实现的,从而可以根据特定的要求和偏好进行定制。

镀锌的优点

  • 耐腐蚀:锌充当牺牲涂层,在下面的金属腐蚀之前腐蚀,从而保护零件免于生锈。
  • 经济高效:与其他类型的金属镀层相比,镀锌相对便宜。
  • 外观漂亮:提供闪亮、光滑的表面,美观且可以通过各种铬酸盐处理进一步增强。
  • 易于应用:该过程简单,可应用于各种形状和尺寸。
锌镍镀层快速接头
锌镍镀层快速接头

了解锌镍镀层

另一方面,镀锌镍涉及更复杂的过程,在基材上涂一层锌镍合金。 通常,该镀层合金由 85-92% 的锌和 8-15% 的镍组成。 与镀锌工艺相比,这种锌镍合金组合产生的涂层在多个方面均具有更优异的性能。

锌镍镀层是一种先进的电镀技术,它将锌和镍结合在一起,在各种基材(主要是钢和铁)上形成优质保护涂层。 该方法因其出色的耐腐蚀性、耐用性和多功能性而广受欢迎,成为汽车、航空航天和电子等许多行业的首选。

锌镍镀层的优点

  • 卓越的耐腐蚀性:锌镍涂层具有出色的防腐蚀性能,远远优于传统的镀锌性能。 这使其成为暴露在恶劣环境中的部件的理想选择,例如受到道路盐分侵蚀的汽车部件和船舶设备。 快速接头用于环境恶劣的工程机械上,通常需要镀锌镍。
  • 高耐用性:锌镍合金具有极强的耐磨性,使其适用于部件受到机械应力和摩擦的应用。 因此在一些高强度的液压系统中,快速接头也需要采用镀锌镍工艺,例如液压锤应用中的一些螺纹平面快速接头。
  • 耐热性:与纯锌涂层相比,锌镍涂层可以承受更高的温度,使其适用于高温环境中的应用,例如引擎盖下的快速接头部件。
  • 均匀涂层:电镀工艺确保涂层一致均匀,即使在复杂几何形状和复杂部件上也能提供全面保护。
  • 环保:锌镍镀层是一种环保的替代品,可以替代具有毒性和致癌性的六价铬镀层。 这使得锌镍镀层对于工人和环境来说都成为更安全的选择。

锌镍镀层的应用

锌镍镀层除了用于我们一些高要求的快速接头产品外,还用于以下行业。 可以帮助您了解锌镍镀层的性能。

  • 汽车工业:锌镍镀层广泛用于引擎盖下部件、紧固件、制动钳和燃油系统部件,具有必要的耐久性和耐腐蚀性,可承受汽车应用的严苛条件。
  • 航空航天工业:在航空航天领域,锌镍镀层适用于需要高强度、耐磨性和耐极端温度能力的部件,例如起落架和发动机部件。
  • 电子产品:电子连接器和元件采用锌镍涂层以确保其寿命和可靠性,特别是在容易腐蚀的环境中。
  • 工业设备:各种工业机械和设备都受益于锌镍镀层,它可以通过防止磨损和腐蚀来延长其使用寿命和提高性能。

锌镍镀层是一种坚固且用途广泛的表面处理解决方案,具有卓越的耐腐蚀性、耐用性和环境效益。 它在多个行业的广泛应用凸显了其在提高金属部件性能和寿命方面的重要性和有效性。 随着各行各业不断寻求先进且可持续的涂层解决方案,锌镍镀层仍然处于领先地位,为保护性金属表面处理树立了高标准。

镀锌与镀锌镍的性能比较

在评估镀锌与镀锌镍的性能时,有几个关键因素凸显了镀锌镍的优良特性。 这些因素包括耐腐蚀性、耐磨性和环境稳定性,对于各种工业应用至关重要。

耐腐蚀性能

盐雾测试性能

  • 镀锌:镀锌通常具有中等的耐腐蚀性能。 在标准盐雾试验(ASTM B117)中,镀锌部件通常可承受 100-500 小时才会出现红锈,具体取决于涂层的厚度和钝化层的存在。 对于常规镀锌快速接头产品,我们通常进行100小时的盐雾试验,以确保它们能在正常的操作环境中使用。
  • 锌镍镀层:锌镍镀层具有优异的耐腐蚀性,通常可在盐雾测试中承受1000-2000小时才会出现红锈。 这种显著更高的性能使锌镍镀层成为高湿度、高盐度和暴露于腐蚀性物质的环境的理想选择。 我们一般会做500小时以上的盐雾测试,保证产品能在较为恶劣的环境下使用。 只有当客户有更具体的要求时,我们才会做1000-2000小时的盐雾测试。
锌镍镀层盐雾试验
锌镍镀层盐雾试验

耐磨性

  • 镀锌:虽然镀锌具有一定程度的耐磨性,但其主要价值在于其对腐蚀的牺牲保护。 它的耐磨性通常较低,因此不太适合涉及显著机械应力或摩擦的应用。 快速接头采用镀锌工艺。 在运输或使用过程中,表面可能会出现一些因碰撞而产生的划痕,这是非常正常的现象。
  • 锌镍镀层:合金镀层中添加镍可显著增强耐磨性。 锌镍涂层更坚硬、更耐用,更适合承受机械磨损的部件。 采用锌镍镀层的快速接头,表面不会留下划痕,快速接头连接处不会出现明显的磨损,可以有效延长快速接头的使用寿命。 如果用户能够自行更换密封圈,则可大大降低更换成本。

耐热性

  • 镀锌:镀锌可以耐受中等温度,但在较高温度下(通常高于 120°C (248°F))可能会降低或失去保护性能。
  • 锌镍镀层:锌镍涂层在较高温度下仍能保持完整性,通常高达 300°C (572°F),使其适用于高温应用,例如汽车引擎盖下部件和航空航天部件。

在如此高的温度下,快速接头是很少使用的,因为首先不能承受高温的就是密封材料。 但在某些环境中,例如发动机附近或内部流体温度达到100°C以上的地方,除了考虑密封材料的选择外,我们还要考虑涂层的问题。 但有时我们会用不锈钢代替,不锈钢不需要涂层。

附着力和均匀性

  • 镀锌:提供均匀、光滑的涂层,能够很好地粘附在各种基材上,但厚度可能因复杂的几何形状而有所不同,从而可能导致保护不均匀。
  • 锌镍镀层:即使在复杂的部件上也具有出色的附着力和均匀性。 该工艺可确保形成一致的保护层,为整个表面提供全面的保护。

在定制快速接头项目中,如果产品设计要求比较复杂,我们通常建议使用锌镍镀层。 因为对于复杂的产品来说,锌镍镀层更加均匀,而且附着力比镀锌要好得多。 美国压缩天然气行业的一些客户在使用过不锈钢快速接头和镀锌镍碳钢快速接头后,最终选择了镀锌镍碳钢快速接头。 除了成本的考虑外,锌镍镀层的性能并不比不锈钢差,而且还很耐磨,使用寿命很长。

对环境造成的影响

  • 镀锌:传统的镀锌,尤其是使用六价铬进行钝化时,由于六价铬化合物的毒性,会对环境和健康造成风险。 我们已经基本抛弃了六价铬镀锌工艺,现在都采用三价铬镀锌工艺。
  • 锌镍镀层:锌镍镀层更加环保,特别是采用三价铬钝化时,毒性更小,对工人和环境都更安全。

成本

  • 镀锌:通常比镀锌镍便宜,对于具有中等性能要求的应用来说,它是一种经济高效的解决方案。
  • 锌镍镀层:由于电镀工艺更复杂且镍成本较高,因此初始成本较高,但其性能更优异,可以随着时间的推移降低维护和更换成本。

一般来说,同样的快速接头产品,采用镀锌工艺的价格比镀锌镍工艺的价格便宜10%左右。 但产品耐用性将增加25%-30%。 由于表面更加耐磨,如果客户更换密封圈,可以增加使用时间。

结论

虽然镀锌和镀锌镍均可提供有价值的保护涂层,但镀锌镍因其优异的耐腐蚀性、耐磨性和环境稳定性而脱颖而出。 这些优势使其成为对寿命和可靠性至关重要的苛刻应用的首选。 尽管初始成本较高,但锌镍镀层的增强性能和耐用性通常证明对高性能快速接头的投资是合理的。

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