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GB/T 43099-2023

基本信息

标准号: GB/T 43099-2023

中文名称:金属及其他无机覆盖层 锡钴合金电镀层

标准类别:国家标准(GB)

英文名称:Metallic and other inorganic coatings—Electrodeposited coatings of tin-cobalt alloy

标准状态:现行

发布日期:2023-09-07

实施日期:2024-04-01

出版语种:简体中文

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相关标签: 金属 无机 覆盖层 合金 电镀

标准分类号

标准ICS号:机械制造>>表面处理和涂覆>>25.220.40金属镀层

中标分类号:综合>>基础标准>>A29材料防护

关联标准

采标情况:ISO 26945:2011,MOD

出版信息

出版社:中国标准出版社

页数:16页

标准价格:31.0

相关单位信息

起草人:张德忠、张策、毛祖国、易娟、田志斌、骆仁星、李军、徐海登、林娟、周槊、杨曩、袁安素、曹一莹、赖奂汶、郭崇武、姚玉、王泽

起草单位:武汉材料保护研究所有限公司、广州三孚新材料科技股份有限公司、湖北泰和电气有限公司、温州瑞明工业股份有限公司、合兴汽车电子股份有限公司、深圳市金合联技术股份有限公司、纳狮新材料有限公司、广州超邦化工有限公司、深圳创智芯联科技股份有限公司

归口单位:全国金属与非金属覆盖层标准化技术委员会(SAC/TC 57)

提出单位:中国机械工业联合会

发布部门:国家市场监督管理总局 国家标准化管理委员会

标准简介

本文件规定了锡含量(质量分数)为75%~80%、其余为钴的锡钴合金电镀层的标识和要求。锡钴合金镀层可作为厚度为0.1 μm~0.3 μm装饰性铬镀层的替代镀层,其硬度和耐磨性不同于铬镀层,而与锡镍合金镀层相近。 本文件适用于滚镀和挂镀锡含量(质量分数)为75%~80%、其余为钴的锡钴合金电镀层。 本文件没有规定电镀前基体金属表面状态的要求。


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标准内容

ICS 25.220.40
CCS A 29
中华人民共和国国家标准
GB/T43099—2023
金属及其他无机覆盖层
锡钴合金电镀层
Metallic and other inorganic coatings-Electrodeposited coatings of tin-cobalt alloy(ISO 26945:2011,MOD)
2023-09-07发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2024-04-01实施
规范性引用文件
术语和定义
需方应向供方提供的必要信息
标识规范
基体金属的标识
热处理要求的标识
基体材料
底镀层
结合强度
耐蚀性
镀前消除应力的热处理
镀后降低氢脆的热处理
附录A(规范性)
锡钻合金电镀层厚度测量方法
厚度测量的不确定度
试验方法
A.3平均厚度的测量
试验报告
参考文献
GB/T 43099—2023
GB/T43099—2023
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。
本文件修改采用ISO26945:2011《金属及其他无机覆盖层锡钻合金电镀层》。本文件与ISO26945:2011的技术差异及其原因如下:调整了第1章范围内容,以适应我国的技术条件;一用规范性引用的GB/T31563代替了ISO9220(见6.4),以适应我国的技术条件,增加可操作性;
用规范性引用的GB/T3138替换了ISO2080、GB/T12334替换了ISO2064、GB/T19349替换了ISO9587、GB/T19350替换了ISO9588(见第3章、6.8),以适应我国的技术条件,增加可操作性;
用规范性引用的GB/T16921替换了ISO3497、GB/T31563替换了ISO9220(见6.4),以适应我国的技术条件,增加可操作性:用规范性引用的GB/T6461替换了ISO10289(见6.6)、GB/T6465替换了ISO4541(见6.6),以适应我国的技术条件,增加可操作性;用规范性引用的GB/T26107替换了ISO10587(见6.8),以适应我国的技术条件,增加可操作性;
用规范性引用的GB/T12609替换了ISO4519(见第7章),以适应我国的技术条件,增加可操作性;
一增加了规范性引用文件GB/T10125(见6.6),为了适应我国技术条件;将底镀层“5μm~10μm厚的初始铜镀层”更改为“一定厚度的初始铜镀层”,以适应我国电镀生产实际情况(见6.3);
将6.6中注改为本条第三段,以适应我国技术条件。本文件做了下列编辑性修改:
将6.6的标题“锡钻合金镀层质量评定试验”更改为“耐蚀性”(见6.6);一将6.6中与表1、表2相关的注及其内容移至表1内,以便于本文件使用。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:武汉材料保护研究所有限公司、广州三孚新材料科技股份有限公司、湖北泰和电气有限公司、温州瑞明工业股份有限公司、合兴汽车电子股份有限公司、深圳市金合联技术股份有限公司、纳狮新材料有限公司、广州超邦化工有限公司、深圳创智芯联科技股份有限公司。本文件主要起草人:张德忠、张策、毛祖国、易娟、田志斌、骆仁星、李军、徐海登、林娟、周架、杨囊、袁安素、曹一莹、赖免汶、郭崇武、姚玉、王泽。GB/T43099—2023
锡钴合金电镀层的特点是表面光亮,类似于装饰性铬镀层。锡钻合金电镀层的硬度和耐磨性能不同于铬镀层,但与锡镍合金电镀层相似(见GB/T17462)。因此,在表面光泽方面,锡钴合金电镀层可替代铬镀层。由于锡钻合金电镀层具有较高的电流效率(70%以上),因此可通过挂镀和滚镀工艺应用于各种复杂形状和尺寸的螺母、螺栓、铆钉等。I
金属及其他无机覆盖层
锡钻合金电镀层
GB/T43099—2023
警告一一本文件要求使用的一些物质和工艺,如果不采取合适的措施,会对健康产生危害。本文件没有讨论文件使用过程中涉及的任何危害健康、安全或环境的事项和法规。本文件使用者有责任建立合适可行的健康、安全和环境条例,并采取适当措施,使其符合国家相关法规的规定。遵从本文件不意味着免除法律义务
1范围
本文件规定了锡含量(质量分数)为75%~80%、其余为钻的锡钴合金电镀层的标识和要求。锡钻合金镀层可作为厚度为0.1um~0.3μm装饰性铬镀层的替代镀层,其硬度和耐磨性不同于铬镀层,而与锡镍合金镀层相近。
本文件适用于滚镀和挂镀锡含量(质量分数)为75%~80%、其余为钻的锡钻合金电镀层。本文件没有规定电镀前基体金属表面状态的要求。2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性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。
金属及其他无机覆盖层表面处理术语(GB/T3138—2015,ISO2080:2008,IDT)GB/T3138
GB/T6461
金属基体上金属和其他无机覆盖层经腐蚀试验后的试样和试件的评级(GB/T6461—2002,ISO10289:1999,IDT)金属和其他无机覆盖层腐蚀膏腐蚀试验(CORR试验)(GB/T6465一2008,GB/T6465
ISO 4541:1978,IDT)
GB/T10125人造气氛腐蚀试验盐雾试验(GB/T10125一2021,ISO9227:2017,MOD)GB/T12334
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(GB/T12334-2001idtISO2064:1996)
GB/T12609
电沉积金属覆盖层和相关精饰计数检验抽样程序(GB/T12609一2005,ISO4519:1980,IDT)
GB/T16921金属覆盖层
2000,IDT
覆盖层厚度测量X射线光谱法(GB/T16921—2005,ISO3497:GB/T19349金属和其他无机覆盖层为减少氢脆危险的钢铁预处理(GB/T19349一2012ISO 9587:2007,IDT)
GB/T19350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(GB/T19350-2012,ISO9588:2007,IDT)
GB/T26107金属与其他无机覆盖层镀覆和未镀覆金属的外螺纹和螺杆的残余氢脆试验斜楔法(GB/T26107—2010,ISO10587:2000,IDT)GB/T31563金属覆盖层厚度测量扫描电镜法(GB/T31563—2015,ISO9220:1988,MOD)ISO1463金属和氧化物覆盖层厚度测量显微镜法(Metallicandoxidecoatings一MeasureGB/T43099—2023
ment 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)ISO2819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(Metalliccoatings on metallic substrates-Electrodeposited and chemically deposited coatings-Rview of methods available for testing adhesion)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(ISO2819:1980,IDT)
ISO15724金属和其他无机覆盖层钢中可扩散性氢的电化学测量法Barnacle电极法(Metallic and other inorganic coatings-Electrochemical measurement of diffusible hydrogen insteelsBarnacle electrodemethod)3术语和定义
GB/T3138、GB/T12334、GB/T19349和GB/T19350界定的术语和定义适用于本文件。4需方应向供方提供的必要信息
根据本文件订购工件时,需方应以书面形式提供以下信息,例如合同、订购单和/或工程图纸:a)本文件编号GB/T43099和标识;基体金属的性质、状态和精饰(可能影响镀层的使用性能和/或外观时)(见6.1);b)
待电镀工件的主要表面,例如通过图纸或提供有适当标记的样品来标明;c)
对最小厚度有要求的非主要表面的部分;d)
可接受的任何不可避免的接触痕迹和其他缺陷的位置(见6.2);f)
特殊预处理的任何要求(见6.1);g)
电镀前后零件的抗拉强度和热处理要求(见6.7和6.8);h)
底镀层的要求、性质和厚度(见6.1和6.3);厚度要求、耐蚀性要求及拟使用的试验方法,以及结合强度试验(见6.4、6.5和6.6);i)
精饰要求,例如光亮、哑光或其他类型,并随附被认可的精饰样品(见6.2);j)
拟采用的抽样方案和验收等级(见第7章);k)
1)任何其他必要信息。
5标识
5.1通则
标识应出现在工程图纸、订货单、合同或产品说明书中。标识按以下顺序规定基体金属、特殊合金(可选)、消除内应力的要求、底镀层的种类和厚度(如有)、合金镀层或镀层的厚度和成分(当规定了双层或多层镀层时),以及附加处理,如降低氢脆敏感性的热处理。
5.2标识规范
标识应包括以下内容:
a)术语“电镀层”;
b)本文件的编号:GB/T43099;2
连字符;
基体金属(见5.3)的化学符号,例如Fe(铁或钢)后跟一个斜线(/);底镀层的化学符号,如Cu(铜)或Ni(镍);f)
消除应力的热处理名称(SR)(见5.4);g)
斜线分隔符(/);
镀层金属或合金的化学符号;
表示镀层最小局部厚度的数字,以微米为单位,后跟一个斜线(/);i)
降低氢脆的热处理标识(ER)(见5.4);j)
如有,标明任何附加覆盖层的类型的符号,后跟斜线(/);如有,标明任何附加处理的符号。1)
标识示例见5.5。
5.3基体金属的标识
GB/T43099—2023
基体金属应以其化学符号或其主要成分(如合金)来标识。例如,Fe表示钢和铁;Zn表示锌合金:Cu表示铜及铜合金;A1表示铝及铝合金;Sn表示锡及锡合金;Co表示钻。对于非金属材料,应使用字母NM。
对于特殊合金,推荐用其标准牌号来标注,例如在<>中填UNS号,或者国家和地区的等效号。如Fe是一种高强钢的UNS号(见参考文献[10])。5.4热处理要求的标识
热处理要求应按如下内容标注在方括弧内:a)字母SR表示电镀前消除应力的热处理,字母ER表示电镀后降低氢脆的热处理,字母HT表示用于其他目的的热处理;
在圆括弧中标注热处理时的温度,单位为摄氏度(℃);b)
标注热处理持续时间(h),如[SR(210)1表示在210℃下进行1h消除应力的热处理:c)
d)当规定在电镀前或后进行热处理时,应在标识中注明要求,如5.5中的示例所示。5.5示例
下列示例标识描述了热处理和电镀步骤的顺序。在示例2和示例3中,底镀层的代号紧跟在钢、铁的化学符号之后。尤其重要的是,要知道难镀和容易发生氢脆的金属或合金的标准代号。示例1:
黄铜(Cu)上最小厚度为2μm的锡钻镀层(SnCo)标识如下:电镀层GB/T43099-Cu/SnCo2
示例2:
最小厚度为3μm的锡钻镀层(SnCo)和厚度为5μm的镍底镀层(Ni)标识如下:电镀层GB/T43099-Fe/Ni5/SnCo3示例3:
最小厚度为3μm的锡钴镀层(SnCo)镀在5μm厚的铜底镀层(Cu5)上,钢的极限抗拉强度为1200MPa,在电镀前在200℃下热处理3h[SR(200)3],以降低氢脆风险190C至少12h[ER(190)12]标识如下:电镀层GB/T43099-Fe/[SR(200)3]/Cu5/SnCo3/[ER(190)12]3
GB/T43099—2023
6要求
6.1基体材料
本文件没有规定电镀前基体金属表面状态的要求。由于镀层的外观和使用性能取决于基体金属的表面状态,因此相关方应就基体金属的表面精饰是否满足电镀要求达成一致见4b)。些基体材料,例如磷青铜、铍铜和镍铁合金,特别是轧制或拉制时,由于表面氧化膜的性质,很难制备出化学清洁的基体材料。在这种情况下,除非另有规定,否则应使用铜底层[见4h)]。铝、镁和锌合金容易受到稀酸和/或碱的侵蚀,因此,除非另有规定,否则应在电镀锡钻合金之前进行特殊的预处理,包括镀一定厚度(10um~25um)的铜、青铜或镍底层[见4h)]。铝及铝合金上的锡钻合金镀层,在大于或等于130℃加热时可能出现损坏,因此不应在大于或等于130℃下加热。
6.2外观
当用肉眼或矫正视力进行检查时,电镀工件主要表面应无任何缺陷,如起泡、麻点、粗糙、裂纹或未镀区域,且不应有污迹或变色。需方应规定工件非主要表面上不可避免的接触痕迹和缺陷的可容忍程度和位置见4e)」。
如有必要,需方应提供或确认所需精饰的样品[见4j)]。6.3底镀层
除非另有规定,某些基体材料可镀底镀层以提高结合强度[见4h)、6.1和6.5]和耐蚀性[见4i)和6.6。
在用延展性酸铜电镀之前,先用氰化铜溶液在钢铁表面镀上一层一定厚度的初始铜镀层,以防止发生置换沉积和镀层结合强度变差。锌合金首先电镀铜,以确保后续镍镀层的结合强度。初始铜镀层通常是从氰化铜溶液中电镀的,但也可使用无氰碱性镀铜溶液。当规定的铜厚度大于10um时,通常在初始氰化铜镀层上使用酸性溶液电镀延展性、平整性的铜镀层(见参考文献[5])。对于铝和铝合金,为确保结合强度,应在使用指定的镍镀层之前,浸锌或浸锡、电镀铜和其他底镀层作为电镀前的准备(见参考文献[5])。当规定底镀层时,其性质和最小局部厚度应由需方规定[见4h)]。底镀层的厚度应按照附录A中规定的方法进行测量。
选择底镀层时,宜注意其对基体材料的损伤,如高应力镍底镀层对基体材料或精饰工件的脆化。6.4厚度
标识中所指的镀层厚度应为最小局部厚度。在需方没有特别指明的情况下,镀层的最小局部厚度应在工件主要表面(直径为20mm的球能接触)的任何一点测量[见4c)]。锡钴合金镀层的最小厚度见表1
GB/T16921、GB/T31563和ISO1463规定了锡钻合金镀层厚度的测量方法。镀层厚度应由需方从附录A中选择适当的方法进行测量。对于主要表面积大于或等于100mm2的工件,最小厚度应视为局部厚度的最小值。对于主要表面积小于100mm2的工件,最小厚度应视为平均厚度的最小值。4
基体金属
铁、钢
铜及铜合金
锌及锌合金
铝及铝合金
表1金属及其合金基体上的锡钴合金镀层服役条件代号
GB/T43099—2023
部分标识
Fe/Ni40/SnCo3
Fe/Cu20/Ni35/SnCo3
注:服役条件代号表示服役条件的严重程度:3严重一
在典型的温带条件下室外使用:在有冷凝水的室内使用;
2:中等——
1:轻度——在干燥空气中的室内使用6.5结合强度
Fe/Ni20/SnCo3
Fe/Cu20/Ni10/SnCo3
Fe/Ni10/SnCo3
Fe/Cu10/Ni5/SnCo3
Cu/Ni30/SnCo3
Cu/Ni10/SnCo3
Cu/Ni5/SnCo3
Zn/Ni35/SnCo3
Zn/Cu20/Ni30/SnCo3
Zn/Ni15/SnCo3
Zn/Cu20/Ni10/SnCo3
Zn/Ni8/SnCo3
Zn/Cu10/Ni8/SnCo3
A1/Ni25/SnCo3
A1/Ni10/SnCo3
当需方有要求时,应采用ISO2819中的热震试验方法加热1h测试结合强度厂见4i)1。如果镀层有脱落,则应认为试样结合强度不合格,本试验可能对被测工件的机械性能产生不利影响,不应重复用于其他试验6.6耐蚀性
为控制镀层的质量和连续性,当需方对耐蚀性试验有要求时「见4i),则使用表2给出的试验方法。所选择的试验方法应由需方指定,并应符合表2的要求。试样和工件的评级方法应符合GB/T6461。腐蚀试验后的保护评级应不低于9级,人工加速腐蚀试验的持续时间和结果可能与被镀工件的使用寿命关系不大,因此,所获得的结果不能作为被测镀层在所有使用环境下的耐腐蚀性直接指南。5
GB/T43099—2023
基体金属
钢、锌或锌合金、铜或
铜合金、铝或铝合金
服役条件
镀前消除应力的热处理
表2锡钴合金镀层的耐蚀性
持续时间
CASS测试
(按照GB/T10125测试)
CORR试验
(按照GB/T6465测试)
NSS试验
(按照GB/T10125测试)
除非需方另有规定.抗拉强度大于或等于1000MPa:以及因加工、磨削、矫直或冷加工而产生拉应力的钢件,应按照GB/T19349的程序和等级[见4g),在清洗和金属沉积之前进行消除应力的热处理。
钢铁上的氧化物或氧化皮应在镀覆前清除干净。对于高强度钢(大于或等于1000MPa),为了避免产生氢脆,应优先选用非电解碱性和阳极碱性清洗以及机械清洗。6.8镀后降低氢脆的热处理
除非需方另有规定,抗拉强度大于或等于1000MPa(洛氏硬度31HRC)的钢件,以及经过表面硬化处理的工件,镀后应根据GB/T19350进行降低氢脆的热处理[见4g)]。除非需方另有规定,应根据GB/T26107测试螺纹件残余应力氢脆,按ISO15724测试钢中的扩散氢浓度,以确定降低氢脆处理的有效性。7抽样
应按照GB/T12609的规定,从检验批中随机抽取样本,并对样本中的工件(样品)进行检查。根据GB/T12609的抽样程序和验收等级[见4k)],判断该批产品符合或不符合每项要求。A.1厚度测量的不确定度
附录A
(规范性)
锡钴合金电镀层厚度测量方法
GB/T 43099—2023
A.2描述的试验方法具有足够的精确度,即采用标准厚度片校准时,测量的不确定度小于10%。如果需要仲裁,则测量方法应由需方规定,并从A.2中给出的试验方法中选择。应根据预期的镀层厚度、工件的形状和尺寸、镀层成分以及基体材料,选择最可靠的测量方法。A.2试验方法
A.2.1显微镜法(按照ISO1463测试)该方法的测量不确定度小于10%或土0.8um,以较大值为准。使用高分辨率显微镜,精确制备试样,测量不确定度能达到0.5um。对于超过3um的镀层,用于显微镜检查的外镀层厚度宜与原始镀层的厚度相似。A.2.2X射线光谱法(按照GB/T16921测试)在0.5um~7.5um的厚度范围内,该方法的测量不确定度小于10%。由经验丰富的操作员测量时,不确定度能达到土5%之内,甚至可能更好。精确测量需要确定镀层密度值,A.2.3扫描电镜法(按照GB/T31563测试)该方法的测量不确定度为10%或0.1um,以较大者为准。它特别适用于测定多层镀层的各单层厚度,也适用于光学显微镜不适合测量的薄厚度(见ISO1463)。放大倍数宜确保视野在镀层厚度的1.5倍~3倍之间。A.3平均厚度的测量bzxZ.net
测定若干局部厚度,取平均值(按照GB/T12334)。A.4试验报告
试验报告应至少包括以下信息:所用试验方法;
试验结果及其表达形式;
测定过程中发现的任何异常特征c)
本文件未包括的任何操作;
需方要求的任何其他相关信息。e)
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