本文件规定了在钢、铁及其他基体金属上物理气相沉积高纯度镉涂层的技术要求。本文件描述了涂层性能要求的试验方法，以及镉涂层、铬酸盐转化膜和其他后续处理的标识方法。 镉涂层不适用于使用过程中温度达到225 ℃以上产品零(部)件的处理，或是能接触到达到该温度其他零(部)件的情况。

ICS25.220.40
CCS A 29
中华人民共和国国家标准
GB/T42352—2023/ISO22778:2006金属覆盖层
钢铁上物理气相沉积镐涂层
技术规范与试验方法
Metallic coatingsPhysical vapour-deposited coatings of cadmium oniron and steel-Specification and test methods（ISO22778:2006IDT)
2023-03-17发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2023-10-01实施
GB/T42352—2023/ISO22778:2006前言
规范性引用文件
术语和定义
需方应向供方提供的资料
基体金属
沉积前去应力热处理
镉涂层的类型与厚度
铬酸盐转化膜和其他后处理
涂覆后热处理
涂层标识举例
技术要求
沉积涂层前的去应力热处理
沉积涂层要求
后处理
中性盐雾腐蚀试验
特殊试样
8不合格品
附录A（资料性）
附录B（规范性）
附录C（规范性）
附录D（规范性）
参考文献
设备、基体处理和工艺参数的补充信息·镉涂层平均厚度的确定
附着性测试方法
GB/T42352—2023/ISO22778：2006本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
钢铁上物理气相沉积镉涂层
本文件等同采用ISO22778：2006《金属覆盖层方法》。
技术规范与试验
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国机械工业联合会提出。本文件由全国金属与非金属覆盖层标准化技术委员会(SAC/TC57)归口。本文件起草单位：中国科学院兰州化学物理研究所、武汉材料保护研究所有限公司、合肥东方节能科技股份有限公司、厦门瑞德利校准检测技术有限公司、桐乡市铁盛线路器材股份有限公司、佛山桃园先进制造研究院、湖北泰和电气有限公司、湖北省标准化与质量研究院，本文件主要起草人：姜栋、高晓明、翁立军、段海涛、赵仕章、易娟、徐少辉、沈洪卫、陈志坤、骆仁星、鲁曦。
GB/T42352—2023/ISO22778:2006金属覆盖层钢铁上物理气相沉积镐涂层技术规范与试验方法
警告：本文件的使用过程中可能涉及有害的材料、危险的操作过程和设备。本文件没有提及使用时所有与安全有关的问题。在使用前，本文件使用者有责任建立适当的安全和健康措施，并确定与相关法律的适应性。
1范围
本文件规定了在钢、铁及其他基体金属上物理气相沉积高纯度镉涂层的技术要求。本文件描述了涂层性能要求的试验方法，以及镉涂层、铬酸盐转化膜和其他后续处理的标识方法。镉涂层不适用于使用过程中温度达到225℃以上产品零（部）件的处理，或是能接触到达到该温度其他零（部)件的情况。
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范化引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
ISO1463金属和氧化物覆盖层厚度测量显微镜法（Metallicandoxidecoatings一Measurement of coating thickness-Microscopical method)注：GB/T6462—2005金属和氧化物覆盖层厚度测量显微镜法（ISO1463：2003，IDT）ISO2064金属和其他非有机覆盖层关于厚度测量的定义和一般规则（Metallicandotherinor-ganic coatings--Definitions and conventions concerning the measurement of thickness)注：GB/T12334一2001金属和其他非有机覆盖层关于厚度测量的定义和一般规则（ISO2064：1996，IDT）ISO2080金属及其他无机覆盖层金属及其他无机覆盖层表面处理词汇（Metallicandotherinorganic coatingsSurface treatment,metallic and other inorganic coatingsVocabulary)注：GB/T3138一2015金属及其他无机覆盖层表面处理术语（ISO2080：2008，IDT）ISO2177金属覆盖层覆盖层厚度测量阳极溶解库仑法（Metalliccoatings—Measurementofcoatingthickness-Coulometricmethodbyanodicdissolution)注：GB/T4955—2005金属覆盖层覆盖层厚度测量阳极溶解库仑法（ISO2177：2003，IDT）ISO2360非磁性导电基体上非导电覆盖层厚度测量振幅感应涡流法（Non-conductivecoatings on non-magnetic electrically conductive basis materials--Measurement of coating thicknessAmplitude-sensitive eddy-current method)注：GB/T4957-2003非磁性基体金属上非导电覆盖层覆盖层厚度测量涡流法（ISO2360：1982，IDT）ISO2819金属基体上的金属覆盖层电沉积和化学沉积层附着力试验方法评述（Metalliccoatings onmetallic substratesElectrodeposited and chemicallydeposited coatings-Reviewof meth-odsavailablefortestingadhesion)注：GB/T5270—2005金属基体上的金属覆盖层电沉积和化学沉积层附着强度试验方法评述（ISO28191980,IDT)
ISO2859（所有部分）计数抽样检验程序（Samplingproceduresforinspectionbyattributes）1
GB/T42352—2023/ISO22778:2006注：GB/T2828所有部分）计数抽样检验程序[ISO2859（所有部分)]ISO3497金属覆盖层覆盖层厚度测量X射线光谱法（Metalliccoatings—Measurementofcoatingthickness—-X-rayspectrometric methods)注：GB/T16921—2005金属覆盖层覆盖层厚度测量X射线光谱方法（ISO3497：2000，IDT）ISO3543金属与非金属覆盖层覆盖层厚度测量β射线背散射法（Metallicandnon-metalliccoatings-Measurementof thickness-Betabackscattermethod)注：GB/T20018—2005金属与非金属覆盖层覆盖层厚度测量β射线背散射方法（ISO3543：2000，IDT）ISO3882金属和其他无机覆盖层厚度测量方法评述（MetallicandotherinorganiccoatingsReviewof methodsof measurement ofthickness)注：GB/T6463--2005金属和其他无机覆盖层厚度测量方法评述（ISO3882：2003，IDT）ISO3892金属材料上的转化膜单位面积膜质量的测定重量法（Conversioncoatingsonme-tallic materials--Determination of coating mass per unit area—Gravimetric methods)注：GB/T9792—2003金属材料上的转化膜单位面积膜质量的测定重量法（ISO3892：2000,MOD）ISO4518金属覆盖层覆盖层厚度测量轮廊仪法（Metalliccoatings一Measurementofcoatingthickness-Profilometricmethod)注：GB/T11378-2005金属覆盖层覆盖层厚度测量轮廊仪法（ISO4518：1980，IDT）ISO4519电沉积金属覆盖层和相关精饰计数检验抽样程序（Electrodepositedmetalliccoatingsand related finishesSamplingprocedures for inspection by attributes)注：GB/T12609—2005电沉积金属覆盖层和相关精饰计数检验抽样程序（ISO4519：1980，IDT)ISO4520电镀锌和电镀镉层的铬酸盐转化膜（Chromateconversioncoatingsonelectroplatedzincand cadmium coatings)
注：GB/T9800-1988电镀锌和电镀镉层的铬酸盐转化膜（eqvISO4520：1981)ISO922o金属覆盖层厚度测量扫描电镜法（Metalliccoatings一Measurementofcoatingthickness-Scanning electronmicroscopemethod)注：GB/T31563—2015金属覆盖层厚度测量扫描电镜法（ISO9220：1988，MOD）ISO9227人造气氛腐蚀试验盐雾试验（Corrosiontestsinartificialatmospheres—Saltspraytests)
注：GB/T10125—2021人造气氛腐蚀试验盐雾试验（ISO92272017，MOD）ISO9587金属和其他无机覆盖层为减少氢脆危险的钢铁预处理（Metallicandotherinorganiccoatings-Pretreatment of iron or steel to reduce the risk of hydrogen embrittlement)注：GB/T19349—2012金属和其他无机覆盖层为减少氢脆危险的钢铁预处理（ISO9587：2007，IDT）ISO9588金属和其他无机覆盖层为减少氢脆危险的涂覆后钢铁的处理（Metallicandotherin-organic coatings-Post-coating treatments of iron or steel to reduce the risk of hydrogen embrittle-ment)
注：GB/T19350—2012金属和其他无机覆盖层为减少氢脆危险的涂覆后钢铁的处理（ISO9588：2007IDT）ISO12686金属和其他无机覆盖层电镀镍、自催化镀镍、电镀铬及最后精饰的自动控制喷丸硬化前处理（Metallic andotherinorganic coatings一Automated controlled shot-peening of metallicarticles prior to nickel,autocatalytic nickel or chromium plating,or as a final finish)注：GB/T20015一2005金属和其他无机覆盖层电镀镍、自催化镀镍、电镀铬及最后精饰自动控制喷丸硬化前处理（ISO12686：1999，MOD）免费标准bzxz.net
ISO16348金属及其他无机覆盖层外观的定义及习惯用法（Metallicandotherinorganiccoatings—Definitions and conventions concerning appearance)注：GB/T34627—2017金属及其他无机覆盖层外观的定义及习惯用法（ISO16348：2003，IDT）IEC60454电气用压敏胶粘带第2部分：试验方法（Specificationsforpressure-sensitive2
adhesive tapes for electrical purposes-Part 2:Methods of test)GB/T42352—2023/IS022778：2006注：GB/T20631.2—2006电气用压敏胶粘带第2部分：试验方法（IEC60454-2：1994，IDT)EN125o8金属和合金的腐蚀防护表面处理、金属和其他无机覆盖层词汇（Corrosionprotectionofmetalsand alloys-Surfacetreatment,metallic and other inorganiccoatings-Vocabulary)3术语和定义
ISO2064、ISO2080、ISO2859、ISO4519和EN12508界定的术语和定义适用于本文件。4需方应向供方提供的资料
依照本文件订购物理气相沉积镐涂层的产品时，需方应以书面形式在合同、订购单或工程图纸中提供以下资料：
标识（见第5章）：
基体金属的规格、冶金状态、处理温度（见6.1.2)和喷丸处理的技术要求[见6.1.3c)]；c
应着重关注的表面，包括要求沉积涂层的孔洞、凹槽及装夹部位（见6.1.1和6.3.1)；d)
敏感材料的详细说明及沉积过程是否需使用超高纯氩气（见6.1.2）；e)
强化要求，如玻璃珠喷丸（见6.4.1)；沉积涂层厚度（见5.4和表1)和铬酸盐转化膜的技术要求（见5.5和6.4.2）；g)
其他后处理（如涂装）及有机精饰的技术要求（见5.5和6.4.3）；h)
沉积涂层附着性的技术要求（见6.3.3和附录C)；i)
5标识
特殊试样及其测试方法的技术要求，如破坏性测试或非破坏性测试（见6.6)；抽样和检验要求（见第7章和附录D)。应在工程图纸、订购单、合同或详细的产品技术说明中给出标识。标识应标明基体金属、气相沉积镐涂层前的去应力要求、气相沉积镐涂层的标称成分和厚度、铬酸盐转化膜类型、气相沉积镐涂层后处理及降低氢脆敏感性的热处理条件。5.1通则
标识包括下列内容：
a）术语：气相沉积涂层；
b）本文件编号：GB/T42352；
c）连字符：\；
d）基体金属的化学元素符号；
斜杠：“”；涂层符号，以及在沉积镭涂层前后可能用到的其他涂层符号，按沉积涂层顺序排列，符号之间以斜杠（/)分开，沉积涂层类型应包括以μm为单位的涂层厚度值。5.2基体金属
基体金属应采用化学元素符号进行标识，如果是合金，则标识其主要成分。如：-Fe：表示铁和钢；
——Zn：表示锌合金；
GB/T42352—2023/ISO22778:2006-Cu：表示铜和铜合金；
Al：表示铝和铝合金。
具体的某一种合金可用通用标准代码（如UNS代码，或等同于此代码的其他国家或地区性标准代码)加以确认。标准代码应置于尖括弧<>”内，如：Fe。见参考文献[3]。5.3沉积前去应力热处理
某些基体金属在沉积前可进行去应力热处理，以方括弧内标注字母SR及热处理温度（单位：℃)和时间（单位：h)来表示，且温度应放在圆括弧内，如[SR(210)1]。5.4镐涂层的类型与厚度
镉涂层可用化学符号Cd标注，后缀数字表示涂层的最小局部厚度（单位：um），如Cd5表示最小局部厚度为5μm的镉涂层。气相沉积镉涂层的厚度应与表1要求相一致。对于螺纹件和尺寸公差小的零（部)件，应在零（部)件加工过程中预留出镉涂层的厚度。表1物理气相沉积镉涂层的最小厚度要求应用范围
钢，一般需求
公称直径少于20mm的螺纹件，包括：<3mm
3mm~<6mm
6mm~<10mm
≥10mm
具有孔径的零（部）件，包括：<3mm
≥3mm
其他细小零(部)件
铬酸盐转化膜和其他后处理
铬酸盐转化膜和其他后处理类型用表2和表3中给出的符号标识。表2铬酸盐转化膜的符号
不透明
表示可能有六价铬，也可能没有。典型外观
透明，或微带淡蓝色
黄彩虹色
橄榄绿
最小局部厚度
涂层面密度
>0.5~<1.5
表3转化膜以外的后处理
GB/T42352—2023/IS022778:2006处理类型
涂料、清漆、粉末涂层或类似涂层材料的涂装有机或无机密封剂的封闭
油、脂或其他润滑剂的涂覆
注：铬酸盐转化膜及其他后处理的作用是为了延缓或阻止在腐蚀气氛中涂层表面白色腐蚀产物的形成，或延缓钢表面涂层出现红锈。黄彩虹色到草绿色铬酸盐膜层对于后续涂漆的应用是令人满意的，但漂洗或淋洗铬酸盐转化膜不建议用作物理气相沉积镉涂层的后续精饰处理。不含六价铬的化学转化膜已商品化，其中某些含有三价铬，某些为无铬转化膜。替代品应满足表4给出的耐腐蚀性要求。
5.6涂覆后热处理
为降低高强度钢的氢脆敏感性，一般可对其进行热处理（见第8章），以方括弧内标注字母ER及热处理温度（单位：℃）和时间（单位：h)来表示，且温度放在圆括弧内，如[ER（400)12]。5.7涂层标识举例
在钢基体(Fe)上物理气相沉积厚度为8μm的镉涂层后，进行黄彩虹色(C)铬酸盐转化膜处理。示例1：物理气相沉积GB/T42352-Fe/Cd8/C。在钢基体(Fe)上物理气相沉积厚度为5μm的镉涂层后，进行透明或无色（A)铬酸盐转化膜处理，再用有机密封剂（T2)进行封闭处理。示例2：物理气相沉积涂层GB/T42352-Fe/Cd5/A/T2。高强度钢去应力热处理（150℃，2h）后，物理气相沉积厚度为5μm的镉涂层，再进行黑色（F)铬酸盐转化膜处理。
示例3：物理气相沉积涂层GB/T42352-Fe/[SR（150）2J/Cd5/F。6技术要求
6.1通则
6.1.1基体金属
本文件对物理气相沉积前基体金属的状况、加工及表面粗糙度等未做规定。尽管如此，基体金属表面应当平滑，且不存在氧化物、机加工痕迹、点蚀、晶间腐蚀及其他缺陷。6.1.2设备与原材料
设备和原材料符合下列规则。
a）物理气相沉积镉涂层的设备、工艺、原材料应确保制备涂层的均匀性，并保证涂层能完整覆盖所有需沉积涂层的表面，包括螺纹底部、凹槽、尖角、孔洞，及在工程图、合同或订购单上注明需沉积涂层的其他区域。
注：为确保待沉积涂层工件表面清洗洁净，并使沉积涂层的厚度达到要求，可使用合适的转动工件架和夹具。GB/T42352—2023/ISO22778:2006基体金属清洗和沉积涂层时应使用高纯氩气（≥99.995%），对于敏感性材料应使用超高纯氩b）
气（≥99.998%）。
沉积镉涂层时设备的本底真空度应优于7X10-4Pa。c）
当采用水冷冷却真空室壁或真空室内存在水冷表面时，采用某种方式加热冷却水，避免真空室暴露大气时发生表面结露现象。镉靶材的纯度要求质量分数不应低于99.95%，汞不应超过0.004%，且总杂质含量不应超过d)
0.05%。靶成分不应通过化学分析方法确定，而应通过光谱学方法确定其中所含杂质的含量。
设备和工艺应保证其产生的温升不会对零（部）件和涂层的性能及涂层-基体结合强度产生不e)
利的影响[见4b)]。
附录A包含关于设备、材料及工艺参数的其他相关信息。6.1.3表面预处理
表面预处理符合下列规则。
抗拉强度大于或等于1000MPa的钢材，在沉积涂层前应采用非电解性的碱性或阳极碱性清a）
洗剂进行清洗，以避免清洗过程产生的氢脆。对于其他材料，应选择合适的清洗工艺，或按工程图纸、合同或订购单中标注的清洗工艺进行清洗。b）已使用过的磨料，不应再用于其他不同金属或合金的研磨。不同合金种类的零（部）件（如铁及其合金、铝及铝合金等)其研磨清洗介质也不应混用。研磨清洗后，应清除干净表面残留物后再进行下一工序。
c）基体金属的喷丸处理应在最终清洗和沉积涂层前按照ISO12686进行[见第4章中的b)]。d)
只有相似基体材料的零(部）件才应一起处理。6.2沉积涂层前的去应力热处理
抗拉强度大于或等于1000MPa的钢件，以及经过机加工、磨削或冷成型加工过程产生张应力的钢件，在清洗和沉积涂层前应按照ISO9587要求或需方提供的工艺进行去应力热处理。6.3沉积涂层要求
6.3.1外观
涂层应覆盖所有主要表面，且应光洁、连续、均匀、可靠附着、晶粒细密，无污点、烧蚀、起泡、凹陷、节结、裂纹、气孔、未覆盖区域、边缘堆积和其他缺陷。镉涂层上应看不到污染或不适当操作留下的痕迹，如粉尘或沾污等。沉积涂层的孔洞，涂层的覆盖深度应符合图纸、合同或订购单的要求[见第4章中的c)]。遮挡物应从非主要表面完全移除，遮挡区域应洁净、无缺陷、无镉层。涂层区和无涂层区的界线应清晰，涂层边缘不应起翘。
应使用供需双方认可的试样外观来判定最终处理后的镉涂层表面外观是否合格（见ISO16348)。注：在图纸、合同或订购单中标注的或事先得到需方认可的不可避免的零(部)件装夹痕迹是允许的。6.3.2厚度
涂层类型中标注的涂层厚度是涂层的最小局部厚度。最小局部厚度应在可与直径20mm的球相接触的沉积涂层表面上任一部位测得。最小局部厚度应符合表1要求。气相沉积涂层的最小局部厚度可通过下列方法之一进行测量：ISO1463、ISO2177、ISO2360、ISO3497、ISO3543、ISO3882、ISO3892、ISO4518或ISO9220。在ISO1463、ISO3497或ISO92206
GB/T42352—2023/IS022778:2006中指明了测试的标准方法。根据ISO3892测定涂层平均厚度，见附录B。6.3.3附着性
涂层应附着于基体金属上，无碎裂、剥落或其他损伤，且应达到附录C给出的最低要求[见第4章中的h)]。
6.3.4涂层成分
涂层中镉含量应不低于99.9%（质量分数）。应采用质谱法分析涂层化学成分。6.4后处理
后处理前，镉涂层表面可用溶剂脱脂，不应使用其他的清洗方法。6.4.1玻璃珠喷丸
如需要，物理气相沉积涂层可进行玻璃珠喷丸处理[见第4章中的e)]。注：玻璃珠喷丸处理提高沉积涂层的致密性，改善耐腐蚀性，并定性测试涂层附着性。用直径为50μm～100μm的玻璃珠在2.8×105Pa的压力下进行喷丸处理，可使表面变得光滑。在相对较高气压条件下沉积的较厚涂层通常会生长为粗晶结构，玻璃珠喷丸能将粗晶结构转变为细晶结构。6.4.2铬酸盐转化膜
除另有规定，应按照ISO4520制备铬酸盐转化膜。铬酸盐转化膜应可靠附着、连续，并无裂纹和缺陷。
6.4.3有机涂层
如有规定，应按照图纸、合同或订购单上的要求对需沉积涂层的零（部)件涂覆有机防护层[见第4章中的g)。
6.5中性盐雾腐蚀试验
当按照ISO9227规定的中性盐雾试验方法进行试验时，在表4给定的腐蚀时间内，零（部）件基体金属不应被腐蚀。
表4具有有机防护层的物理气相沉积镉涂层的中性盐雾试验时间涂层最小局部厚度
见5.5最后一段中无铬型转化膜的使用，无铬酸盐转化膜?
试验时间
有铬酸盐转化膜”
对于无有机防护层的铬酸盐转化膜，应按ISO9227进行加速腐蚀试验。腐蚀试验应在转化膜形成后24h36h进行，铬酸盐转化膜零（部）件暴露于腐蚀环境96h后，应在正常或矫正视力下目测观察不到镉的白色腐蚀产物。
人工环境腐蚀试验的时间和结果可能并不能反映沉积涂层零（部）件的使用寿命，因此，试验结果不7
GB/T42352—2023/ISO22778：2006宜作为在各种实际环境下沉积涂层耐腐蚀性的直接指导。6.6特殊试样
当零（部）件尺寸和形状不适合进行测试，或由于数量少或价格昂贵不适宜进行破坏性试验时，可用特殊试样进行附着性、厚度、孔隙率、耐腐蚀性、硬度和其他性能的测试[见第4章中的i)]。如使用特殊试样，应在图纸、合同或订购单中标明其数量、形状和尺寸。如采用特殊试样代替沉积涂层件进行测试，则要求其与所代表的零（部）件在种类、表面状态、材料、冶金状态等方面应相同，并应放置在与其所代表零(部)件同一批次生产和处理。如用特殊试样进行沉积涂层厚度测量，则该试样应与代表零（部）件同时沉积镉涂层，并应一同经历所有可能影响涂层厚度的步骤。如某个性能既可采用非破坏性方法测试，也可通过破坏性方法测试时，需方应明确采用哪种测试方法。由于有些测试方法可能会破坏涂层，但在涂层的非关键区域，需方应判定该测试方法是否为破坏性测试。
注：使用特殊试样进行涂层厚度测量时，除非试样与零(部)件具有相同的尺寸和形状，否则试样与零（部)件上涂层的厚度分布未必一致。因此，在以特殊试样的涂层厚度测试值作为依据验收零（部)件之前，建立试样与零（部）件间涂层厚度的对应关系，并以与零（部)件要求厚度一致的试样涂层厚度作为验收依据。7抽样
应按照ISO2859和ISO4519要求在检验批中进行随机抽样。抽样产品检验应符合附录D的要求[见第4章中的j]]。
8不合格品
如镉涂层的厚度或附着性不能满足技术要求，可根据本文件的要求进行二次沉积涂层。如要求镐涂层退镀，退镀涂层的方法不应损伤基体金属。如用湿法退镀，则钢件应在退镀后立即按ISO9588要求进行处理。抗拉强度大于或等于1000MPa的钢件，化学方法退镀不超过1次，沉积次数不超过2次。湿法退镀涂层后按ISO9588要求进行处理的零（部）件，去氢脆热处理的有效性可通过需方提供的方法或相关标准进行检验。例如，ISO10587提供了螺纹件消除残余氢脆热处理的方法，ISO15724提供了钢件中扩散氢相对含量的检测方法。8
小提示：此标准内容仅展示完整标准里的部分截取内容，若需要完整标准请到上方自行免费下载完整标准文档。