说到金属表面处理，选择正确的电镀类型对部件的使用寿命、外观和性能至关重要。在现有的各种选择中，镀锌和镀锌镍是两种常用的选择。大多数快速接头都由碳钢制成，因为碳钢成本效益更高，而且可以承受高压。硬化碳钢通常用于液压系统中的高压快速接头。不过，耐腐蚀性是最大的缺点。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和特定的应用领域。在本博客中，我们将深入探讨电镀锌和电镀锌镍之间的区别，探讨它们的优点，帮助您根据自己的需要做出明智的决定。
了解镀锌
镀锌是一种非常流行的工艺，用于保护各种部件。它是一种牺牲性镀层，具有出色的耐腐蚀性能，而且价格低廉。镀锌也被称为电镀，可钝化成多种颜色。
三价镀锌
三价镀锌是一种主要使用硫酸铬或氯化铬的表面处理方法，由于这些成分的毒性降低，因此对环境无害。这种电镀也称为装饰性镀铬，与六价锌电镀有许多共同特点，包括耐划伤和耐腐蚀。此外，它还提供多种颜色选择。
六价锌电镀
六价锌电镀（俗称镀铬）是一种古老的镀锌方法，用于装饰性和功能性表面处理。该工艺是将基体材料浸没在含有三氧化二铬（CrO3）和硫酸的镀液中，从而形成一层耐腐蚀、耐磨损的镀层。
然而，由于六价锌电镀存在很大的缺点，目前已基本被三价锌电镀所取代。该工艺会产生危险废物，如铬酸铅和硫酸钡。此外，六价铬是一种已知的致癌物质，因此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，将受到更多限制。
三价锌和六价锌电镀的区别
三价锌电镀有几个优点：
- 它可以在非常高的电流密度下产生高保护性和明亮的沉积物。
- 沉积物应力小，没有水泡。
- 它具有出色的遮盖力和均匀性。
- 它对环境友好。
不过，三价锌电镀也存在一些挑战和缺点：
- 这个过程很难控制。
- 与六价锌电镀相比，所使用的化学品非常昂贵
- 产生的颜色并不总是相同的。
- 涂层必须在高温下进行，一般在 30-60°C 之间。
颜色变化
无论是三价锌还是六价锌，镀锌层都可以生产出各种颜色，从而增加了其在装饰和功能性应用方面的多样性。镀锌的颜色选项包括
- 透明/蓝色： 通常用于标准的、非装饰性的表面处理，具有基本的耐腐蚀性。
- 黄色： 耐腐蚀性更强，常用于工业应用。
- 黑色： 常用于美观目的，具有良好的耐腐蚀性。
- 橄榄色 由于其不反光和伪装特性，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物质实现的，可以根据具体要求和偏好进行定制。
镀锌的优势
- 抗腐蚀： 锌作为一种牺牲性涂层，在底层金属发生腐蚀之前就会被腐蚀，从而保护零件不生锈。
- 成本效益高： 与其他类型的金属电镀相比，镀锌的成本相对较低。
- 美观： 表面光亮平滑，美观大方，可通过各种铬酸盐处理进一步提高美观度。
- 易于应用： 工艺简单明了，可应用于各种形状和尺寸。
了解锌镍电镀
而锌镍电镀的工艺则更为复杂，是在基体上镀上一层锌镍合金。通常，合金由 85-92% 的锌和 8-15% 的镍组成。与标准镀锌相比，这种组合产生的镀层在多个方面具有更优越的性能。
锌镍电镀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）上形成一层卓越的保护层。这种方法因其卓越的耐腐蚀性、耐用性和多功能性而广受欢迎，成为汽车、航空航天和电子等众多行业的首选。
镀锌镍的优势
- 卓越的耐腐蚀性： 锌镍镀层具有出色的防腐蚀性能，明显优于传统的镀锌层。因此，锌镍镀层非常适合用于暴露在恶劣环境中的部件，例如受路面盐分影响的汽车部件和船用设备。快速接头用于环境恶劣的工程机械中，通常需要镀锌镍。
- 高耐久性： 锌镍合金具有更强的耐磨性，适用于元件承受机械应力和摩擦的应用场合。因此，在一些高强度的液压系统中，快速接头也需要使用锌镍镀层，例如液压锤应用中的一些螺钉扁平面快速接头。
- 耐热性： 与纯锌涂层相比，锌镍涂层可承受更高的温度，因此适合应用于高温环境，如引擎盖下的快速连接部件。
- 均匀镀层： 电镀工艺确保了涂层的一致性和均匀性，即使在复杂的几何形状和复杂的部件上也能提供全面的保护。
- 环保： 锌镍电镀是六价铬电镀的环保替代品，而六价铬电镀以其有毒和致癌特性而著称。因此，锌镍电镀对工人和环境都更安全。
锌镍电镀的应用
镀锌镍除了用于我们的一些高需求快速接头产品外，还用于以下行业。它可以帮助您了解锌镍镀层的性能。
- 汽车行业： 锌-镍电镀广泛应用于发动机罩下部件、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，能够经受汽车应用中的苛刻条件。
- 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、耐磨性和承受极端温度能力的部件，如起落架和发动机部件。
- 电子产品： 锌镍涂层用于电子连接器和元件，以确保其使用寿命和可靠性，尤其是在易腐蚀的环境中。
- 工业设备： 各种工业机械和设备都能从锌镍电镀中受益，锌镍电镀能防止磨损和腐蚀，从而延长使用寿命，提高性能。
锌镍电镀是一种坚固耐用、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。锌镍镀层在多个行业的广泛应用凸显了它在提高金属部件性能和使用寿命方面的重要性和有效性。随着各行各业不断寻求先进和可持续的涂层解决方案，锌镍电镀仍处于领先地位，为保护性金属表面处理树立了高标准。
比较镀锌和镀锌镍的性能
在评估电镀锌与电镀锌镍的性能时，有几个关键因素凸显了电镀锌镍的优越特性。这些因素包括耐腐蚀性、耐磨性和环境稳定性，这些对于各种工业应用都至关重要。
耐腐蚀性
盐雾测试性能
- 镀锌： 镀锌通常具有中等耐腐蚀性。在标准盐雾测试（ASTM B117）中，镀锌部件一般可承受 100-500 小时，然后才会出现红锈，具体取决于镀层厚度和是否存在钝化层。对于传统的镀锌快速接头产品，我们通常会对其进行 100 小时的盐雾测试，以确保其可在正常工作环境中使用。
- 镀锌镍： 锌镍镀层具有卓越的耐腐蚀性能，在出现红锈之前，通常可以经受 1000-2000 小时的盐雾试验。锌镍镀层的性能明显高于其他镀层，因此非常适合高湿度、高盐度和暴露于腐蚀性物质的环境。我们通常会进行 500 小时以上的盐雾试验，以确保产品能在更恶劣的环境中使用。只有当客户有更具体的要求时，我们才会进行 1000-2000 小时的盐雾测试。
耐磨性
- 镀锌： 虽然镀锌具有一定的耐磨性，但其主要价值在于提供牺牲性防腐蚀保护。镀锌的耐磨性通常较低，因此不太适合涉及较大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碰撞造成的划痕，这是非常正常的现象。
- 锌镍电镀： 合金中含有镍，可显著提高耐磨性。锌镍镀层更坚硬、更耐用，因此更适合用于承受机械磨损的部件。镀锌镍的快速接头表面不会留下划痕，快速接头连接处也不会有明显的磨损，可有效延长快速接头的使用寿命。如果用户可以更换密封环，则可以大大降低更换成本。
耐热性
- 镀锌： 镀锌层可耐受中等温度，但在较高温度下（通常超过 120°C (248°F)）可能会降解或失去保护性能。
- 锌镍镀层： 锌镍镀层可在较高温度（通常高达 300°C（572°F））下保持其完整性，因此适合高温应用，如汽车引擎盖下部件和航空航天部件。
快速接头很少在如此高的温度下使用，因为首先不能承受高温的就是密封材料。不过，在某些环境下，如发动机附近或内部流体温度达到 100°C 以上时，我们除了要考虑密封材料的选择外，还要考虑涂层问题。但有时我们会用不锈钢代替，因为不锈钢不需要涂层。
附着力和均匀性
- 镀锌： 提供均匀光滑的镀层，能很好地附着在各种基材上，但在复杂的几何形状上厚度会有差异，可能导致保护不均匀。
- 锌镍电镀： 即使在复杂的部件上也能提供出色的附着力和均匀性。该工艺可确保镀层均匀一致，为整个表面提供全面保护。
在定制快速接头项目中，如果产品设计要求比较复杂，我们通常建议使用镀锌镍。因为镀锌镍对于复杂的产品来说更均匀，而且附着力比镀锌好得多。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。除了成本方面的考虑外，镀锌镍的性能并不比不锈钢差，而且非常耐磨，使用寿命长。
环境影响
- 镀锌： 传统的镀锌工艺，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危害。我们几乎已经放弃了六价铬镀锌工艺，目前正在使用三价铬镀锌工艺。
- 锌镍电镀： 锌镍电镀更环保，尤其是使用三价铬钝化时，毒性更低，对工人和环境更安全。
成本
- 镀锌： 通常比锌镍电镀的成本低，对于性能要求不高的应用是一种具有成本效益的解决方案。
- 锌镍电镀： 由于电镀工艺更复杂，镍的成本也更高，因此初始成本较高，但性能优越，随着时间的推移可降低维护和更换成本。
一般来说，对于相同的快速接头产品，采用镀锌工艺的比采用镀锌-镍工艺的要便宜 10%左右。但产品的耐用性会提高 25%-30%。由于表面更耐磨，如果客户更换密封环，使用时间可以延长。
结论
虽然锌电镀和锌镍合金电镀都能提供有价值的保护涂层，但锌镍合金电镀因其卓越的抗腐蚀性、耐磨性和环境稳定性而脱颖而出。这些优势使其成为在需要长寿命和高可靠性的苛刻应用中首选的涂层。尽管初期成本较高，但锌镍合金电镀的出色性能和耐用性通常能够证明其在高性能快速接头中的投资是值得的。