本文件规定了从溶液镀覆到金属及非金属基材上的化学镀镍磷-陶瓷复合镀层的要求。 本文件适用于金属及非金属基材上的化学镀镍磷-陶瓷复合镀层。本文件不适用于三元镍合金和镍硼陶瓷复合镀层。

ICS25.220.40
CCS A 29
中华人民共和国国家标准
GB/T43497—2023
电沉积层及相关精饰
化学镀镍磷-陶瓷复合镀层
Electrodeposited coatings and related finishes-Electroless Ni-P-ceramic composite coatings（ISO23363:2020,MOD）
2023-12-28发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2024-07-01实施
规范性引用文件
术语和定义
标识示例
替代试样
表面精饰
结合强度
孔隙率
耐蚀性
镀覆前消除应力的热处理
镀覆后消除氢脆的热处理
提高硬度的热处理
改善结合强度的热处理
摩擦磨损系数
6抽样
化学成分
底镀层
附录A（规范性）
附录B（资料性）
附录C（规范性）
参考文献·
GB/T43497—2023
用于提高复合镀层硬度、磨损和腐蚀性能的陶瓷颗粒的一般分类化学镀镍磷-陶瓷复合镀层的镀液配方和操作条件共沉积纳米陶瓷颗粒的分析方法前言
GB/T43497—2023
第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则起草。
本文件修改采用ISO23363：2020《电沉积层及相关精饰化学镀镍磷-陶瓷复合镀层》。本文件与ISO23363：2020的技术差异及其原因如下：一增加了适用范围，以符合我国技术条件：一用规范性引用的GB/T2828.1替换了ISO2859-1，用规范性引用的GB/T2828.3替换了ISO2859-3（见第6章），用规范性弓用的GB/T3138替换了ISO2080（见第3章），用规范性引用的GB/T6461替换了ISO10289（见5.7），用规范性引用的GB/T9790替换了ISO4516，用规范性引用的GB/T10125替换了ISO9227，用规范性引用的GB/T10610替换了ISO4288（见5.2），用规范性引用的GB/T12332替换了ISO4526（见5.14），用规范性引用的GB/T12334替换了ISO2064（见第3章），用规范性引用的GB/T12609替换了ISO4519（见第6章），用规范性弓I用的GB/T13913替换了ISO4527（见第3章、5.3、5.11、5.13、5.14），用规范性引用的GB/T16921替换了ISO3497（见5.3），用规范性引用的GB/T19349替换了ISO9587（见第3章），用规范性引用的GB/T19350替换了ISO9588（见第3章、5.9、5.10），用规范性弓「用的GB/T20018替换了ISO3543（见5.3），用规范性引用的GB/T31563替换了ISO9220，以适用我国技术条件，提高可操作性：将表A.1中的注移至附录A第一段，为了符合我国技术条件。本文件做了下列编辑性修改：
一增加了表A.1和表B.1的引语
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：武汶材料保护研究所有限公司、中国电力科学研究院有限公司、上汽通用五菱汽车股份有限公司、桐乡市铁盛线路器材股份有限公司、江西恒大高新技术股份有限公司、荆大（荆州）汽车配件有限公司、暨南大学、广州三孚新材料科技股份有限公司、武汉市标准化研究院。本文件主要起草人：易娟、毛祖国、蓝先、杨臻、张德忠、李庆阳、易盼、熊剑、沈煜、张华平、田志斌、黄勇、莫娟、黄宗斌。
GB/T43497—2023
化学镀镍磷(Ni-P)合金镀层通常在热的微酸性或偶尔为碱性溶液中，使用次磷酸盐离子作为还原剂，将镍离子受控地化学还原到催化表面而产生的。由于沉积的镍合金是反应的催化剂，因此该过程是一种自维持或自催化过程。
分散在化学镀镍液中的纳米陶瓷颗粒可能与沉积的Ni-P层结合，从而形成镍磷-陶瓷（Ni-P-陶瓷）复合镀层。Ni-P基质与掺杂的陶瓷颗粒之间没有分子键。这种掺人现象主要由颗粒在工件表面的冲击、沉降以及随后被生长的Ni-P基质包覆而造成。由于处理溶液自由散布在物体表面，因此该工艺能在不规则形状的物体表面形成厚度均匀的沉积物。化学镀镍磷-陶瓷复合镀层的物理化学性能和结构取决于陶瓷颗粒的尺寸、类型、化学惰性和沉积均匀性以及化学镀条件（如pH、温度、镀液成分、使用的表面活性剂、基材的质量及其预处理、活化方法和后续热处理等）。化学镀镍磷-陶瓷复合材料的应用有利于提高镀层的硬度、磨损和耐腐蚀性能，这取决于陶瓷的性质。
1范围
电沉积层及相关精饰
化学镀镍磷-陶瓷复合镀层
GB/T43497—2023
本文件规定了从溶液镀覆到金属及非金属基材上的化学镀镍磷-陶瓷复合镀层的要求。本文件适用于金属及非金属基材上的化学镀镍磷-陶瓷复合镀层。本文件不适用于三元镍合金和镍硼陶瓷复合镀层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。
GB/T2828.1i
计数抽样检验程序第1部分：按接收质量限（AQL）检索的逐批检验抽样计划(GB/T2828.1—2012,ISO2859-1:1999,IDT)GB/T2828.3计数抽样检验程序第3部分：跳批抽样程序（GB/T2828.3—2008，ISO2859-3：2005.IDT)
GB/T3138
GB/T 6461
金属及其他无机覆盖层表面处理术语（GB/T3138一2015，ISO2080：2008，IDT）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/T 6461—2002,ISO 10289:1999,IDT)GB/T9790
金属材料金属及其他无机覆盖层的维氏和努氏显微硬度试验（GB/T97902021,ISO 4516:2002,MOD)bzxZ.net
GB/T10125人造气氛腐蚀试验盐雾试验（GB/T10125—2021，ISO9227:2017,MOD）GB/T10610
产品几何技术规范（GPS）表面结构轮廓法评定表面结构的规则和方法GB/T10610—2009,ISO4288:1996,IDT金属覆盖层工程用镍电镀层（GB/T12332—2008，ISO4526：2004，IDT）GB/T12332
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/T12334-2001,ISO 2064:1996,IDT)
GB/T12609
计数检验抽样程序（GB/T12609—2005，电沉积金属覆盖层和相关精饰
ISO 4519:1980,IDT)
金属覆盖层
GB/T1391
ISO 4527:2003,IDT)
GB/T16921金属覆盖层
2000,IDT
化学镀镍-磷合金镀层规范和试验方法（GB/T13913一2008，覆盖层厚度测量X射线光谱法（GB/T16921—2005，ISO3497：GB/T19349全
金属和其他无机覆盖层为减少氢脆危险的钢铁预处理（GB/T19349一2012，ISO 9587:2007,IDT)
GB/T19350金属和其他无机覆盖层2012,ISO 9588:2007,IDT)
GB/T20018金属与非金属覆盖层
为减少氢脆危险的涂覆后钢铁的处理（GB/T19350-覆盖层厚度测量
B射线背散射法（GB/T20018一2005，1
GB/T43497—2023
ISO3543:2000,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Measure-ment of coating thicknessMicroscopical 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）ISO2081金属及其他无机覆盖层钢铁上经过处理的锌电镀层（Metallicandother inorganiccoatingsElectroplated coatings of zinc with supplementary treatments on iron or steel)注：GB/T9799—2011金属及其他无机覆盖层钢铁上经过处理的锌电镀层（ISO2081:2008，IDT）ISO2178磁性基体上非磁性覆盖层覆盖层厚度测量磁性法（Non-magneticcoatingsonmagnetic substrates—Measurement of coating thickness-Magnetic method)注：GB/T4956一2003磁性基体上非磁性覆盖层覆盖层厚度测量磁性法（ISO2178：1982，IDT）ISO2819金属基体上的金属覆盖层电沉积和化学沉积层附着强度试验方法评述（Metalliccoatings on metallic substrates-Electrodeposited and chemically deposited coatings-Review of meth-odsavailablefortestingadhesion)注：GB/T5270一2005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)
ISO2859-2计数抽样检验程序第2部分：按极限质量LQ检索的孤立批检验抽样方案Sampling procedures for inspection by attributes—Part 2: Sampling plans indexed by limiting quality(LQ)forisolated lot inspection]注：GB/T2828.2—2008计数抽样检验程序第2部分：按极限质量LQ检索的孤立批检验抽样方案（ISO28592:1985,MOD
ISO2859-4计数抽样检验程序第4部分：声称质量水平的评定程序（Samplingproceduresfor inspection by attributesPart 4: Procedures for assessment of declared quality levels)注：GB/T2828.4一2008计数抽样检验程序第4部分：声称质量水平的评定程序（ISO2859-4:2002，MOD）ISO27307热喷涂热喷涂陶瓷涂层粘附力/内聚力的横向划痕测试方法（ThermalsprayingEvaluation of adhesion/cohesion of thermal sprayed ceramic coatings by transverse scratch testing)3术语和定义
GB/T3138、GB/T12334、GB/T13913、GB/T19349、GB/T19350界定的术语和定义适用于本文件。
ISO和IEC维护的标准化工作中使用的术语数据网址如下：ISO在线浏览平台：http：//www.iso.org/obp；—IEC电子百科：http：//www.electropedia.org/。4标识
4.1通则
标识应包括以下内容：
a）术语“化学镀镍磷-陶瓷复合镀层”；b）本文件编号：GB/T43497；
c）连字符；
d）基体金属的化学符号；
斜线分隔符（/）；
GB/T43497—2023
镍磷、陶瓷以及化学镀前后所施镀层的符号，按施镀顺序分隔符（/）隔开。镀层标识应包括镀f）
层厚度（单位：μm）。
4.2标识示例
标识参考下列示例。
示例1：10800铜基合金上20μm厚的化学镀镍-磷碳化硅复合镀层，磷的质量分数为8%，SiC的体积分数为25%，平均尺寸为300nm：
化学镀镍磷-陶瓷复合镀层GB/T43497-Cu(10800》/NiP(8)20/SiC300（25）示例2：同样的镀层应用于G43400钢，在化学镀前需要在210℃下热处理22h以消除内应力，然后再电镀0.5μm的铬，在210℃下热处理22h以消除氢脆，其标识如下：化学镀镍磷-陶瓷复合镀层GB/T43497-Fe(G43400>［SR（210)22］/NiP（8)20/SiC300（25）/Cr0.5[ER（210)225要求
5.1替代试样
当镀覆工件的尺寸、形状或材料不适合进行试验时，或者由于工件数量少、价格昂贵而不适合用于破坏性试验时，应使用规范的替代试样。替代试样可用来测量镍磷-陶瓷复合镀层的结合力、厚度、孔隙率、耐腐蚀性、硬度和其他性能5.2表面精饰
陶瓷颗粒的加人能增加镀层的表面粗糙度，特别是在坚硬的亚微米级陶瓷颗粒的情况下。如果需要指定的最终表面粗糙度，应按GB/T10610描述的测量方法进行测量注：化学镀镍复合镀层在镀覆前的表面光洁度往往不如基材。5.3厚度
除非需方另有规定，镀层的厚度应按GB/T13913、GB/T16921、GB/T20018、GB/T31563、ISO2178、ISO1463给出的方法之一进行测量。5.4硬度
除热处理外，镍磷-陶瓷复合镀层的硬度应与化学镀镍磷镀层不同。根据附录A，其复合镀层取决于陶瓷颗粒的类型、尺寸、性质和在沉积层中分散的均匀程度。当硬度有规定时，应按GB/T9790给出的方法进行测量。镀层的硬度应在需方规定硬度的士10%以内。5.5结合强度
在化学镀镍磷-陶瓷复合镀层之前，宜使用电镀/化学镀镍或其他金属底镀层，以提高与基材的结合强度。镀层应按ISO2819和ISO27307描述的一项或多项方法测试结合强度，或者由需方规定。5.6孔隙率
如有需要，需方应指定化学镀镍磷-陶瓷复合镀层的最大孔隙率以及孔隙率测试方法。5.7耐蚀性
掺入镍磷基质的陶瓷颗粒的性质、类型和掺人量（体积分数，%）能影响镀层的耐蚀性（见附录A）。3
GB/T43497—2023
同样，表面条件，例如表面光洁度、氢脆、孔隙率、陶瓷与镍基体之间的界面以及镀层中的磷含量，能影响镀层的腐蚀行为。需方应规定耐蚀性以及耐蚀性测试方法。如有必要，需方应按GB/T6461的规定进行腐蚀评级。按GB/T10125描述的测试方法，醋酸盐雾试验以及铜加速盐雾试验可用来评估镀层抗点腐蚀能力。
注：在人工环境下的耐蚀性测试不一定与工件使用寿命或工件性能相关联。5.8镀覆前消除应力的热处理
除非需方另有规定，当最大抗拉强度等于或大于1000MPa，以及因加工、磨削、矫直或冷加工而产生拉应力的钢件，应在清洗和金属沉积之前进行消除应力的热处理。热处理的程序和等级应由需方规定。
5.9镀覆后降低氢脆的热处理
类似于镍磷镀层，最大抗拉强度大于或等于1000MPa的钢件以及经过表面硬化处理工件的镍磷陶瓷复合镀层，应按GB/T19350、ISO2081描述的方法或需方规定的程序进行镀覆前降低氢脆的热处理。
5.10提高硬度的热处理
当需要时，应在镀覆1h内进行热处理，以提高化学镀镍磷-陶瓷复合镀层的硬度。对镀层进行使其硬化的热处理后，如果能达到GB/T19350的要求，则不必单独进行消除应力的热处理。5.11改善结合强度的热处理
除非需方另有规定，应按GB/T13913的规定进行热处理，以提高结合强度。5.12摩擦磨损系数
镍磷-陶瓷复合镀层的摩擦磨损系数应按照需方制定的方法进行测量，以确保满足要求注：陶瓷颗粒的数量和类型（见附录A和附录B)以及化学镀镍复合镀层的热处理能影响摩擦磨损系数5.13化学成分
应按GB/T13913描述的方法测定镍磷-陶瓷复合镀层的磷含量。相同，除非需方另有规定，镀层中陶瓷含量应采用附录C中的测量方法进行测量。5.14底镀层
如有需要，应按GB/T12332和GB/T13913描述的方法测量电镀或化学镀镍底镀层的厚度。6抽样
除非需方另有规定，否则应按GB/T2828.1、GB/T2828.3、ISO2859-2、ISO2859-4或GB/T12609描述的方法进行抽样。验收等级应由需方规定。4
附录A
（规范性）
GB/T43497—2023
用于提高复合镀层硬度、磨损和腐蚀性能的陶瓷颗粒的一般分类应考察陶瓷的形态和粒度对复合镀层的硬度、磨损和腐蚀性能的影响。陶瓷颗粒的共沉积性能取决于各种因素，包括催化情性、粒子电荷、镀液反应性、粒子尺寸分布（平均为10nm～1000nm)以及粒子与金属基质的相容性。如果需要，陶瓷颗粒应在进人镀液前进行预处理。常见陶瓷颗粒的一般分类及用途见表A.1。
表A.1常见陶瓷颗粒的一般分类及用途类型
氧化物
碳化物
氮化物
硼化物
硫化物
Al2 O:、Cr2 O: 、TiO2、
ZrO,-Y,OaSiOzCeO
SiC、WC、TiC、B,C、
Cr:C、碳化物金属
陶瓷、TaC、ZrC
C-BN、SiN4、AIN、TiN
TiB2、ZrB2、TaB2、HfB
金刚石
摩擦磨损系数
Al2 Os、Cr2 O:、TiO2、
ZrO,-Y,OaSiOz.CeO
SiC、WC、TiC、B,C、
Cr:C、碳化物金属
陶瓷、TaC、ZrC
TiB2、ZrB2、TaB2、HfB2
WS2、MoS2
CNT、SnSe2、石墨、
石墨烯、RGO
耐蚀性
Al2 O:、Cr2 Os、TiO2、
ZrO2-Y2O、SiO2、CeO2
SiC、B C、Cr3 C、TaC、
碳化物金属陶瓷
CBN、h-BN、SisN4、
AIN、TiN
ZrB2、HfBz
WS2、MoS2
金刚石、CNT、
石墨烯、石墨
对镀液反应
性的考虑
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