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    作者:admin发表时间:2022-05-06

      镀锌是应用最广泛的一个镀种,一般用于黑色金属防腐。对钢铁零件来说,锌镀层是一个典型的阳极性镀层。在腐蚀性介质中,金属锌比铁容易失去电子,当镀层有孔隙或因划痕而露出基体金属时,锌镀层将作为阳极遭受腐蚀,从而保护钢铁零件。所以,通常称锌镀层为“防护性镀层”。但是,在温度高于70℃的水中,金属锌的电位较正,此时锌镀层失去对黑色金属的防护性能。

      锌不耐氯离子的腐蚀,所以在海水中锌的腐蚀严重;在淡水中比较稳定,可以用锌镀层来防止水管或蓄水池等淡水设施的腐蚀。

      另外要注意的是,当镀锌层接触到酚醛漆类、醇酸类、酚醛塑料、潮湿的木材、胶合板等,会发生气氛腐蚀,原因是这些物质干燥老化过程中释放出一些分子量较小的脂肪酸、氨、酚等大大加速了锌层的大气腐蚀速度,这种腐蚀的机理也是电化学腐蚀、其腐蚀产物很疏松,孔隙很多。

      锌层抗蚀能力与表面的状态有关,对于相同厚度锌层,经钝化处理后,其抗腐蚀能力可以提高5 -7 倍。转化膜刚刚形成时,较易划伤,随着逐渐脱水而老化变硬,深色膜(草绿、橄榄绿、棕黑、黑色)成膜后24小时内搬运必须小心。

      对于要求符合欧盟RoHS指令的镀锌层必须用三价铬钝化代替传统铬酸盐钝化。

      电镀工作者很难保证提供色调准确的铬酸盐转化膜、弹性零件电镀后需驱氢消除“氢脆”。

      镉镀层主要用作钢铁零件的防护层,在一般大气和工业大气条件下,相对钢铁基体而言,镉镀层是阴极性镀层;而在不含工业性杂质的潮湿大气或海洋性大气条件下,镉镀层属于阳极性镀层。

      镉在较高温度下并同时存在某种应力时,能使钢或钛合金产生“镉脆”因此,镀镉层的使用温度一般规定在230℃以下。由于镉的价格较贵,而且镉的污染危害极大,因此,镉镀层只用于某些无线电零件、电子仪器的底板及其某些军工产品上,特别是用于与铝接触的钢零件或与其它金属接触的铝基体以及湿热地区,海上作业使用的精密仪表的零件上。

      一般作为中间镀层使用,因纯铜活性较强,且不能得到致密钝化膜,极易变色,建议不作表镀层。

      镍镀层在空气中的稳定性很高,这主要是由于镍具有很强的钝化能力,在表面能迅速地生成一层极薄的钝化膜,所以能抗大气、碱和某些酸的腐蚀。镍在有机酸中很稳定,在硫酸和盐酸中溶解很慢,在浓硝酸中接近钝化,易溶于稀硝酸中。

      镍层对钢铁基体而言,属阴极镀层,只有当镀层完整无缺时,镍镀层才能使铁零件受到机械保护作用,但是,镍镀层的孔隙率较高,只有当镀层的厚度达到25μm 以上才是无孔的,所以,一般不用镍镀层做防护镀层。除非基体光洁度特别高(Ra<0.06=时,镀Ni5μm即可, 一般采用多层电镀法, 如铜镍、铜/镍/铬、双层镍、三层镍等),

      光亮镀镍层硬度高、脆性大,铆接时易产生掉皮,在210℃左右烘烤2小时可适当降低其脆性及镀层应力。

      对钢铁基体件特别是螺纹及滚花件建议不采用镍层,否则极易发黄;如果必须用镍作表镀层,应留足涂覆量(单边≥15μm),对盐雾要求高的钢件,可以镀铜后镀锌代替镀铜镀镍,并要求注明使用条件。

      镍镀层除作表镀层外,一般用作镀金的底镀层,以提高镀金层的抗蚀性,如果铜基体上直接镀金:或者镀银镀金,镀层极易变色;镍镀层还用作其它镀层如锡(铅)、装饰铬的底层。镍镀层作为银的底镀层,可提高银镀层的结合力。

      铬具有强烈的钝化能力,表面很容易生成一层极薄的钝化膜,在钢铁零件表面镀铬,铬镀层是阴极性镀层,对钢铁件无电化学保护作用,只有当镀层厚度超过20μm时,才起机械保护作用。

      铬镀层耐热性好,在500℃以下,其颜色和硬度均无明显变化,温度高于700℃时才开始变软。

      镀铬主要用于装饰性电镀及功能性方面。装饰铬是在光亮底镀层如Ni 上镀很薄的铬层(0.3μm),而功能性方面主要是考虑耐磨性和注塑模的脱模方便性。

      1.镀铬电解液主要成份不是金属铬盐,而是铬酸,其阴极效率极低(ηk= 8-16%),也就是说大部份电能都消耗在析氢等副反应上了,同时,在铬酸电解液中,阴极过程也相当复杂。目前一些专业厂家采用三价铬盐电镀的,但全球屈指可数。另外一些高效率的电镀工艺也只能达到18-27%,专用性较强。

      2、另外,作为一种污染性大的镀种,建议用户尽量少采用,一般用镀镍或化学镀镍来代替,因为六价的铬元素有比较强的致癌作用,三价铬毒性就只有它的百分之一,单质态铬应该说对人体是安全的。

      化学镀是在金属的催化作用下,通过可控制的氧化还原反应产生金属沉积的过程,它也被称为自催化镀或无电解镀,实现化学镀应具备下述条件。

      1 .溶液中还原剂被氧化的电位要显著低于金属离子被还原的电位,以使金属有可能在基材上被沉积出来。

      2 .配好的溶液不产生自发分解,当与催化表面接触时,才会发生金属沉积过程。

      3 .调节溶液的PH 、温度时,可以控制金属的还原速度,即可以调节镀覆速度。

      与电镀相比,化学镍具有镀层厚度均匀、不需要直流电源、能在非导体上沉积,但成本比电镀镍高得多,因为镀液寿命有限,主要用于不宜电镀的场合,如塑料的金属化、铝(合金)的处理、或代替铬镀层作耐磨镀层。

      对铜合金、钢铁基体而言,最好不采用化学镀镍,因为化学镍的塑性、韧性较电镀层差得多,尤其是变形零件,既费钱又坏事,建议采用电镀镍或镀铜镀镍。

      1.所得镀层为含一定数量磷的镍磷合金,其含磷量随溶液成份和操作条件的不同而在3%--14%之间变化。

      2.镀层为非晶态的层状结构,进行热处理时,随着Ni3P 的结晶化,其层状结构逐渐消失,含磷量高于8%时,镀层为非磁性;含磷量低于8%时,其磁性能也与电镀镍层有很大差异。

      3.抗蚀性高,特别是含磷量较高时,在许多浸蚀介质中均比电镀镍耐蚀得多。但要注意的是,对铝合金钢铁件来说,并不是说化学镀镍后就有耐蚀性方面的保障,因为化学镍对它们而言仍是阴极性的,只要有孔隙存在就会出现电化腐蚀。

      4 .硬度高,这种镀层的显微硬度约为500--600Hk ,经400℃热处理后,其硬度可达1000Hk,可用来代替硬铬。

      锡无毒、可焊、延展性好。在一般条件下,锡镀层对钢铁基体而言,是阴极性镀层;但在密封的罐头里即有机酸条件下是阳极性镀层。即使它是阴极性镀层,只要镀层达到了基本上没有孔隙的厚度,锡就有很好的防护作用。因此,薄钢板镀锡是锡镀层的主要用途。

      锡镀层具有良好的可焊性,加入铅可进一步改善焊接的润湿特性。尤其是63SnPb镀层,其焊接润湿性最好,但由于铅的毒性,一般尽量减少使用,目前全球倾向使用锡银、锡铜、锡铋代替锡铅,但主流仍是含Pb5--10%

      的锡铅层最适应回流焊及250℃波峰焊,锡铅镀层对盐雾浸蚀抵抗较强,一般汽车端子都采用锡铅镀层,在插拨时,锡铅镀层表层氧化物被破坏,可以保证相当好的电接触性能,但这种插拨次数较镀金镀银就少得多,一般局限在几十次。

      不同基体上的处理方法是不一样的,就钢铁基体而言,可以直接镀锡铅,但最好镀铜(镀镍)后镀锡铅;黄铜件必须镀1-2μm的阻挡层如铜、镍再镀锡铅;青铜件或紫铜件则可以直接镀锡铅。

      不同的镀层组合及厚度以及储存环境有着不同的可焊性保持期,对黄铜基体而言,典型的涂复可以是Ep.Ni2/(90)SnPb8,应该可以保证2 年的使用期,如果用户不采用回流焊,可以将锡铅镀层设定为10--15μm。

      锡铅镀件不宜接触手汗,不宜存放在潮湿地方,否则易变色,不过,当厚度高于12μm时,表面的变色并不影响可焊性,但是用户可能会因外观变化退货。

      银有良好的导热导电性,焊接性能好,银镀层具有较高的化学稳定性,与水和大气中的氧均不起作用,但易溶于稀硝酸和热的浓硝酸。在含有卤化物、硫化物的空气中,银层表面很快变色,破坏其外观及反光性能,并改变电性能。

      银对钢铁或铜金属,银镀层是阴极性镀层,钢铁件镀银,极易因孔隙存在而产生铁锈黄,弹簧件最好用青铜丝代替钢丝制作。

      银原子容易扩散和沿材料表面滑移,因此不宜作为镀金的底层,否则即使2μm厚的金属也可能在1年的时间内产生黑斑,这是银原子扩散到表面或沿孔隙形成硫化物等的结果。另外,银镀层在潮湿的大气中易产生“银须”造成短路,因此一般不用于印制电路板电镀。

      电子工业、仪器仪表业、无线电产品都广泛采用镀银以减少金属表面的接触电阻,提高金属的焊接能力。镀银层及镀金层等的焊接过程与锡铅镀层的焊接过程是不一样的。银、金镀层是不熔化的,焊接时熔融焊料在其表面润湿、铺展、合金化;而锡铅镀层在焊接时,镀层先被熔化,然后与熔融焊料一起对底层(底镀层)重新润湿、扩散、合金化。

      镀银一般选择5-15μm的镀层。廉价商品中采用Cu/Ep .Ni2Ag2的工艺,如果无镍底,银层太薄变色更快;有

      镀银件在运输和储存过程中,遇到大气中的二氧化硫、硫化氢、卤化物、有机硫化物等介质时,很快生成氯化银、硫化银、氧化银等难溶物质,使其光泽消失。并逐渐变成淡黄色-蓝紫色-黑褐色。镀银层变色与银镀层本身的纯度、镀层周围介质的性质、浓度、温度、湿度等因素有关,但更重要的是电磁波的辐射。

      目前常用的防银变色的方法有化学钝化法、电解钝化法、涂覆有机保护膜法、电镀贵金属法。

      金具有很高的化学稳定性,只溶于王水,不溶于其它酸,金镀层耐蚀性强,导电性好,易于焊接,耐高温,硬金具有一定的耐磨性。

      对钢、铜、银及其合金基体而言,金镀层为阴极性镀层,镀层的孔隙率影响其防护性能。

      就镀金零件的变色而言,并非金层发生了变化,而是腐蚀性气氛通过金镀层孔隙对底层或底镀层造成了浸蚀,如银打底镀金件发生变色黑点,镍打底件盐雾试验腐蚀,或在含SO2、H2S、H2O、NO2等气氛中腐蚀,在过去的20年中,全球曾风行过Pd-Ni合金上闪镀金,但近年由于Pd价猛升,又回复到镀镍打底镀硬金的老路金镀层性能:

      1.金镀层成分:根据可焊性及耐磨性的要求进行平衡,一般而言,选择2 型C 级能兼顾二者要求。

      合金元素一般是Ni或者Co ,金镍合金色泽浅白、金钴合金色泽偏深,合金元素含量高则镀层硬度高,耐磨性好,相反可焊性略有降低,但一般还是能满足波峰焊要求。

      各类型金镀层主要表面上沉积的金层厚度最小值应符合标准的厚度,或合同要求,主要表面系指制件表面用直径20mm的球体能接触到的所有表面以及订货文件上所规定的主要表面。

      非主要表面的镀层厚度也应保证镀层外观的连续性和一致性。孔内壁及不可直视的内表面上的镀层厚度,会小于(甚至远小于)主表面镀层厚度,因此,需要时须在订货文件中提及。

      镀层结合力选用弯曲试验、切割试验和烘烤试验中任意一种方法进行测试,采用弯曲试验是将一个直径与镀件厚度相等的棒上反复弯曲180℃,应看不到镀层之间或镀层与基体的分离现象。有裂纹而镀层不分离亦为合格。

      烘烤试验是制件在镀金并清洗掉镀液之后,即进行加热,在190±10℃保持1h,借助四倍放大镜观察镀层,应无剥落、起皮或起泡现象。

      耐蚀性和孔隙率本身是同一个问题的表象和实质,正是因为孔隙的存在才造成耐蚀性降低。

      GJB1941-94要求“金镀层厚度不小于1μm时,其耐蚀性和孔隙率应达到下列要求。

      经96h连续中性盐雾试验后, 零件的工作部位不生锈, 无腐蚀( 允许表面有可试去的盐类沉积物) 。

      经孔隙率试验后,金镀层的孔隙率每平方厘米不多于一个点,就孔隙率而言,由基体表面光洁度及镀层厚度所决定,一般而言,光滑基体上金镀层达到2μm 以上才能基本清除孔隙,在不同粗糙度的基体上,相同镀层的孔隙率差异很大。我们对抛光基体的高频产品(镀金厚度0.25-0.35μm)抽样作48h 盐雾合格, 而粗糙度1.6-3.2基体上镀金0.5-0.6μm 的车制针、孔却不合格,因为镀层是被还原的金属原子在基体表面上扩散、排列、结晶而形成,粗糙的表面,容易吸附杂质造成镀层微观上不连续,同时还有还原金属结晶时“搭桥”包藏异物,也造成

      孔隙,所以,这镀层厚度多少能满足用途(耐候性方面)是不能一概而论的,粗糙度0.1基体上Ep .Ni2Au0.3, 可能优于粗糙度0.6 基体上Ep .Ni3Au0.8 , 所以, 镀金零件基体粗糙度应Ra≤0.6,薄镀层(0.3μm以下)Ra≤0.2 。

      镀金层的色泽与光泽有密切的联系,不同的光线和镀层光亮度下色泽感受差异很大,光亮度层显得鲜艳,不同的镀金类别色泽也有较大差异。

      常规镀金工艺为柠檬酸体系微氰镀纯金,有时加入少量的酒石酸锑钾,镀层含金为99.9% 以上, 色泽为鲜艳的柠檬黄; 该类镀层可焊性最好, 但致密性较差易吸附手汗、水汽而发红;另外,耐磨性较差。

      金钴合金含钴0.2%左右。颜色金黄,在镀件光洁度较差的地方和电流密度高区金层略偏红;有时因不同批次电镀加工镀层含钴量不同,颜色会略有偏差。

      金镍合金层含镍0.5%左右,颜色青黄色,在镀件电流密度低区或因镀层中含镍量增加而色泽偏浅,在镀件光亮度较低时色泽会泛青白。

      纯金的努氏硬度为90Hk,而金镍金钴为130-190Hk,零件焊线孔的深浅及有无工艺孔将严重影响其色泽的一致性,因此,孔径2mm以下的焊线孔(尾孔)深度最好小于1.5倍孔径;同时要确保基体光洁度。

      6.2.2 含锌、铍、锑、铅的铜合金制件一般用镍打底,标准厚度大于1.27μm,在锌、铅、钢和其他金属制件上镀金,通常要求足够厚度的铜或镍作底层以便给基体金属提供充分的防能保护。

      6.2.3 为尽量减少扩散,在用于高温的铜和铜合金制件上,在沉积金属前应先镀标准厚度至少1.27μm的镍作底层。

      铝自然条件下表面会生成一层致密的氧化物,在大气中有良好的耐蚀性。但是大气湿度和盐份及其它杂质种类的多少,对其影响较大。例如:腐蚀率在田园地区为0.0011mm/年,海上为0.11mm/年,工业地区为0.08mm /年,化工厂区可以达0.5mm/年。在碳酸盐、铬酸盐和硫酸物等中性水溶液中,耐蚀性良好,但在氯化物的水溶液中则变坏。在酸性水溶液中,随氯离子浓度的增加,腐蚀更快。在浓硝酸(80%以上)中,由于形成致密的氧化膜,几乎不受腐蚀。在醋酸等有机酸中,一般有良好的耐蚀性,在碱性水溶液中,由于氧化膜的破坏而受到腐蚀,但在氨水中则因氧化膜再生而不受腐蚀。

      自然形成的氧化膜只有几十埃到几百埃,不足以防止恶劣环境下的腐蚀,同时由于硬度不高也不能防止摩擦而造成破坏,因此,铝及铝合金制品需根据其不同用途而采取不同的保护措施。

      在硫酸或铬酸、醋酸、磷酸等溶液中,铝作阳极,通电后在铝表面生成氧化膜(Al2O3层)的过程。

      由于铝材质不同,有的能生成均匀厚度的氧化膜、有的却不能。材质不同不仅指合金成分不同,而且还包括状态。氧化膜的厚度在5--20μm。

      一般使用的阳极氧化工艺的硫酸法,纯铝及低成分铝合金的氧化膜硬度最高,而且均一,光泽性也好,性能接近的有不含铜的铝合金如Al-Mg-Si系、Al-Mg系,Al-Mg-Mn 系; 而Al-Cu-Mg系, Al-Cu-Fe-Ni系,Al-Cu 系,Al-Cu-Mg-Zn系氧化膜的硬度,耐磨性较差,压铸SiAl合金氧化膜的均一性最差。

      机加工铝件氧化前由于有油污,特别是一些滚花零件,必须使用强碱蚀才能去除,强碱蚀后,表面亮度变为亚光型;如果要求氧化染色后有丰满艳丽的色泽,必须精密加工后采取不消光去油工艺,因此零件不得有严重油污及滚花嵌入油屑。

      阳极氧化膜的多孔性也会降低膜的抗蚀性,因此采用纯水或镍盐进行封孔处理,对压铸硅铝件,这些方法难以取得完全效果,所以一般采用浸清漆的办法。

      化学氧化与自然氧化膜相比,厚度要大100-200倍,而与阳极氧化膜相比,则具有膜的生成速度快,处理设备简单、生产成本较低、膜层导电,一般采用黄色和白色两种转化膜。

      目的是提高耐蚀性和耐磨性,由于基体与镀层延展性及热膨胀系数不同,所以不宜在变形件及冷热冲击太大的地方使用,因为化学镀镍层对铝合金而言是阴极性镀层,一旦变形和冷热冲击形成孔隙必然引起电化腐蚀。因此在非海洋性气氛中,才有好的防护作用。

      可以提高铝件的抗蚀性,尤其是深色钝化,可以达到很高的耐盐雾能力,镀锌、镉彩钝化可以达到中性盐雾72小时,镉黑色、绿褐色钝化可达到500h以上的中性盐雾试验。

      俗称发兰,是在含氧化剂的高温强碱溶液(138-143℃)下取得Fe3O4膜层,厚度约为0.6-1.5μm 、有一定孔隙,耐蚀能力较差,氧化后一般浸油、肥皂水或浸清漆提高其耐蚀性。膜层的颜色取决于钢铁零件的表面状态、合金成份,经抛光的表面氧化后,色泽光亮美观;铸钢和含硅较高的特种钢,氧化膜呈褐色或黑褐色,有些合金钢不能发色。

      镁合金具有密度小,比强度大等特点,是重要的航空及宇航结构材料之一,但镁合金的化学活性高,在空气中自然形成碱式碳酸盐膜防护性很差,因此,镁合金作为结构材料时,必须采取可靠的表面防护措施。

      镁合金的表面防护方法有化学氧化和电化学氧化两种,化学氧化可获约0.5-3μm 的薄镀层;电化学氧化可获得10-40μm的厚膜层。由于化学氧化膜薄而软,电化学氧化膜质脆而多孔,所以,镁合金氧化除作装饰及中间工序防护外,很少单独使用,为提高镁合金的耐蚀性,一般在氧化后都要进行喷涂油漆,树脂或塑料等有机层。

      同样的化学氧化液对不同成分的镁合金形成的膜层颜色是不同的,如ZM5、ZM3、MB2、MB8在同种溶液中氧化20分钟可能得到的颜色分别是黑色、咖啡色、军绿色、金黄色。

      锌合金压铸件的特点是材料成本低、用压力铸造的方法可以制造出公差小,形状复杂的零件,生产效率高,加工费用低。已广泛用于代替铜合金和钢铁材料制造的受力不大而形状复杂的结构件和装饰件。

      锌合金根据牌号不同,含铝在3.5--12% 之间,另外还可能含铜和镁,电镀件需采用含铝4%左右的合金,不恰当的模具设计和压铸工艺会导致压铸件表面层产生缺陷,如缝隙(冷隔)、皮下起泡、半球形气孔、裂纹等。在两半铸模的贴合面常会留下毛刺、飞边和被缝。这些缺陷应尽量减少,以便于机械清理,也避免清理过程中过多地损伤铸件表面的致密层,因为致密层的厚度仅0.05--0.1mm,它一旦被破坏,露出孔隙多的内层,电镀就很困难。

      由于锌合金电位很负,其上的电镀层一般均为阴极性镀层,而锌合金抗蚀性又差,所以镀层一般厚度在0.03mm以上, 所以应充分考虑尺寸的配合。

      2.4镀层具有较强的抗腐蚀能力,可焊性较好,摩擦系数低。可作代镍工艺用于装饰及电子用途。

      2.5镀层在干燥的条件下具有很好的化学稳定性,但在潮湿的环境中镀层很容易变色。

      三元合金镀层为均一的银白色,色泽介于镍镀层与银镀层之间,镀层可能由于溶液中三种成分的变化或电流密度的取值高低出现色泽深浅的差异。

      不允许有可见的缺陷如起泡、麻点、裂纹,局部无镀层、生锈、变色、黄斑等。不可避免的夹具痕迹及其位置以及非主要表面上的某些缺陷,应由需方予以规定。

      用弯曲法检查。将镀件弯曲至两个面成900角,反复弯曲至断裂,目视或借助3-5倍放大镜检查,镀层应无起皮、脱落或粉化为合格,反之为不合格。

      镀层质量与基体材料表面状态有关,由于基体金属表面质量太差而使镀层达不到令人满意的外观和使用性能要求时,不能认为电镀生产质量不合要求。

      滚镀件注意针孔尺寸,避免电镀时首尾相联。孔应比外径小10丝以上或比外径大0.5mm以上,深孔件孔应比外径大1mm以上。

      焊线mm以上),尽量小于等于1.5倍孔径。以保证孔内光亮度及光泽的一致性;深孔件(直径2以下孔深≥2.5倍孔径)应打电镀工艺孔,且电镀工艺孔应紧挨主孔底部。

      基体粗糙是造成镀层孔隙的主要原因,基体疏松比基体粗糙更为严重,会造成区域无镀层。孔隙的来源是多方面的,评价很难量化。

      (钢材,电镀铜10μm以上,光亮镍15μm以上,微裂纹铬0.3μm以上)

      (钢材,电镀铜20μm以上,化学镀镍10μm以上,电镀无裂纹铬0.3μm

      (塑料,电镀光亮铜10μm以上,光亮镍15μm以上,普通铬0.3μm以上。

      本规范主要适用于要进行金属镀覆的各类接触体和零件,也适用于要进行化学处理及各类有机涂覆层的各种壳体零件。

      3.1 材料化学成分使用的基体材料其化学成分应能符合图纸规定的金属材料牌号的化学成分,材料的杂质含量不能超出相应的标准范围;决不容许同一批次的同种零件出现两种金属材料加工的现象。我厂常用金属材料的化学成分见文件后附录中表1~表7。

      3.2 零件尺寸零件基体的尺寸(特别是关键尺寸)必须符合图纸规定的尺寸并按所选镀层厚度的工艺尺寸留有足够的余量。

      3.2.1 凡设计有配合要求的零(部)件,镀覆前必须留有镀覆层厚度的工艺尺寸,并应100%按工艺文件规定进行尺寸检验和验收。

      3.2.2 凡需镀覆的螺纹件应提供相对应的非标准环规、塞规以便于镀覆前检验使用,其非标准量具与标准量具的尺寸差应符合选用镀层的厚度并有足够余量(酸洗量)。由于电镀层的均镀能力要低于化学镀层,对于电镀的零

      (部)件其非标准量具与标准量具的尺寸差还应大于该零(部)件采用化学镀时的尺寸差。(例如同一零件在采用化学镀镍时和采用电镀镉时即使所需厚度相同,但镀前采用的非标准量具应有区别。)

      3.2.3 孔径≤1mm的带孔零件其孔底必须设计有便于液、气排出的工艺孔,工艺孔的位置应与孔方向垂直并与孔底齐平。

      3.2.4 对于采用铣弧式焊线孔设计的零件,同一种类零件的铣弧长度必须一致。

      3.2.5 对于外表面有滚花设计的零(部)件,建议滚花部位采用直纹滚花不用布纹滚花以提高零件的耐蚀性和耐盐雾能力。

      3.3.1 镀件镀前基体的表面应无钻、刻、划伤、断裂,缺角等机械损伤以及螺纹缺损和螺纹起始端出现倒伏的现象。

      3.3.3 镀件表面应无油污、油漆、冷却液以及机械加工划线留下的涂色等多余物。

      3.3.4 孔径≤1mm的小孔件,和盲孔深度≥孔径1.5倍的深孔件,所有机加工序完毕后必须经超声波除油清洗,确保孔内无油污和钻屑存在。

      3.3.5 所有需要电镀或化学镀的铝件,经机加工序处理完毕后必须尽快经超声波除油清洗,防止渗入基体孔隙中的油污干涸;并在清洗后立即烘干用塑料袋密封,以免残留的水分造成铝件基体表面锈蚀。

      3.3.6 焊接件应无多余的焊料和熔渣。焊缝应经喷砂或其他方法清理,并保证无气孔和未焊牢等缺陷。

      3.3.7 经热处理后的工件应进行表面清理,不允许有未除净的氧化皮和残留物(如盐、碱、型砂及因热处理前工件表面未除净的油垢所导致的烧结物等);允许有轻微的氧化色,但不允许有锈蚀现象。

      3.3.8 对于镀层外观有要求的铸件、锻件和热轧件表面,应进行喷砂或喷丸处理。对于基体材料为铝及铝合金的这一类镀件,除了采用喷丸处理外,还应根据用户的外观需求情况进行机械抛光或振光处理。

      3.3.9 喷砂后的表面不应有残余的氧化皮、锈蚀、油迹、存砂、手印等。凡经喷砂处理的高强度钢零件,应在喷砂后1h内交付电镀工序。

      3.3.10 需要镀覆的金属-塑料复合件(例如带有金属螺母的复合材料零件),其塑料部分应无断裂及划伤;塑料与金属暴露部分的交界处,不应有毛刺、夹杂物和未胶合的部位;金属暴露部分的表面上不应有塑料的残余物。

      3.3.11 除设计已规定表面粗糙度值和圆角值的零件外,为保证镀层质量,插针插孔的接触部位表面粗糙度不大于0.8,其他部位不大于1.6;零件的外表面粗糙度不大于0.8,内表面不大于1.6。为防止零件表面出现锐边,零件的圆角值应≥0.5mm。

      3.3.12 图纸上已规定零件表面粗糙度值(即零件最终表面粗糙度值)的,其镀覆前的表面粗糙度值应不大于图纸上所标出的粗糙度值的一半。

      4.1 当镀件基体带有相应产品技术标准所允许的缺陷时(例如基体材料代用、表面粗糙度超出规定值以及需化学镀镍的零件基体有明显的机械加工痕迹等),可接受镀覆。但因这些缺陷所造成的镀覆层缺陷,不作为镀覆工艺质量缺陷。

      4.2 镀后需进行破坏性试验的产品,当批量较小或其形状不适合,或价格太贵,应须带有与零件相同材料(同炉批)、相同的表面粗糙度、相同的热处理状态、几何尺寸相近的工艺样件或试片,以代替产品进行试验。该试样也可以采用同批中机械加工尺寸超差的报废零件代替。试样数量按试验的项目和抽样数量要求确定。

      4.3 待镀的零件必须装箱或采用专门的工位器具交付电镀工序,不允许采用塑料袋或其他未经统一规定的器具装运镀前零件。小型接触体散件按同一批次的零件采用150×100×50规格带抽拉式盒盖的塑料盒盛装,并在盒上贴上标注有:零件名称、数量、材料牌号、单件面积(mm2)以及生产者姓名的标签。装好零件的塑料盒再码放在统一颜色、规格的塑料周转箱中。零件类零件中经抛光处理的零件采用带孔洞的泡末塑料类似放置鸡蛋一样(未经抛光处理的零件采用每一层零件下放一块泡末塑料板的方法)逐层迭放在统一规格、颜色的塑料周转箱中。带料零件用专用的塑料盘装带,塑料盘再用塑料袋封装。

      本文件对各种电镀零件在镀覆种类的选择、镀层组合和厚度要求以及镀前镀后质量的判断作了相应规定。

      本文件适用于厂内各种连接器的针孔类接触体和外壳类零件在进行电镀、化学镀或各种化学处理以及各种有机涂覆时对壳体基体和涂覆层的质量要求。

      GJB/Z 594A-2000 金属镀覆层和化学覆盖层选择原则与厚度系列

      3.1.1 零件镀覆及涂覆前来料必须按照厂电镀零件的转运规定:采用统一规定的包装并用规定颜色的塑料周转箱运送。

      3.1.2 零件镀覆及涂覆前基体质量必须符合GB/T 12611-90 金属零(部)件镀覆前质量控制技术要求和厂电镀零件基体质量技术要求相关规定。在撤除包装后,除钢铁基体零件为了防锈允许表面涂油外,其它种类零件的基体表面不得有水分、锈蚀、油污及其它多余物质,基体的表面状态必须符合电镀零件基体质量技术要求。

      3.1.3零件中需要电镀或化学镀的铝零件零件,在所有机加工序处理完毕后必须尽快采用超声波除油清洗,防止渗入基体孔隙中的油污干涸;并在清洗后立即烘干用塑料袋密封,以免残留的水分造成铝件基体表面锈蚀。

      3.1.4 零件使用的基体材料必须与图纸规定牌号的材料相符合,不允许在材料的化学成分中出现杂质明显超标的现象。对于需要镀覆的各种铝零件禁止采用回炉材料制作。

      3.1.5 零件基体表面的粗糙度要求必须高于图纸标注的表面粗糙度一个及一个以上等级(即零件的镀前表面光洁度应高于镀后的表面光洁度)。对于有装饰要求的零件其基体表面必须经抛光处理。

      3.1.6 针孔类零件的插接孔和焊线孔其孔的盲孔部位若深度超过孔径必须设计有工艺通孔。工艺通孔的方向与插孔和焊线孔的方向垂直并与孔底齐平。另外,对于同一产品型号、规格的针孔零件,其焊线孔的铣弧长度必须一致。

      3.1.7由于化学镀镍层无整平性能,对于图纸规定镀覆层为化学镀镍的各种铝零件,除非产品用户认可并接受,其基体表面不得有任何锈蚀斑点、刻划痕迹和机加纹路存在。

      理后的零件表面不允许有未除净的氧化皮和残留物(如盐、碱、型砂及因热处理前工件表面未除净的油垢所导致的烧结物等);允许有轻微的氧化色,但不允许有锈蚀现象。

      零件镀覆及涂覆层选择的种类及其厚度应依据产品的使用环境和产品技术要求来决定。由于接插件的零件中针孔接触体是以功能要求为主,一般选择镀金、镀银、镀锡等功能性镀层,并在电镀功能性镀层前选择镀镍作为阻挡层。而外壳的主要功能是以防护性要求为主(保护接触体不被腐蚀),对一般产品外壳的表面处理层应强调具有较强的抗蚀能力,其表面处理层可选择各种金属镀层和各种有机涂层,表面处理层的厚度随使用环境而定;对于产品技术要求中零件有电气性能要求的(例如有接触电阻、抗电磁干扰要求),应选择各类金属镀层并采用相应的镀后处理。

      a. 零件使用的材料(铜及合金、钢或铝及铝合金)、热处理的状态(是否经过热处理)、零件的结构(有无焊接和镀后是否铆装)、头座壳体和接触体的配合公差(电镀的公差大于化学镀的公差)、零件的加工方法(冲压、车制、冷挤、铸造)、表面粗糙度(能否影响到零件的装饰要求或严重到影响镀层防护性能)等;

      .3.2.2 钢铁零件在大气常温条件下一般选择镀锌,海洋环境使用时选择镀镉,有油的环境时选择发蓝,有防护装饰要求时选择铜-镍-铬或铜镍-镍(光亮)复合镀层,对于零件有导电要求的还可选择镀铜、镀银及镀金(增强导电能力)。

      3.2.3 铜及铜合金是耐蚀性较好的材料之一,一般条件下铜及铜合金的镀覆层选择与钢铁零件相近似。

      3.2.4 铝及铝合金零件在一般大气条件下要求防腐蚀时可选择化学氧化(膜层导电)或硫酸阳极氧化(膜层不导电),如果需要装饰可选择硫酸阳极氧化后着色(压铸铝零件除外),在海洋环境使用时选择镀镉,在产品需要电磁屏蔽时选择电镀镍或化学镀镍。

      3.2.6 不锈钢零件一般不施加镀覆层,但为了提高抗蚀能力,尤其是抗点蚀能力,需进行钝化处理。

      3.3.1.2 对于钢、铜是阳极性镀层,在一般大气及工业大气条件下具有较好的防护性能,在矿物油中能可靠地防止镀件腐蚀,但在海水、海雾直接接触的情况下其防护性能不如镉层。

      3.3.1.3 产品使用温度不应超过250℃,否则会使基体产生锌脆,在低于-70℃的环境和高于70℃的水中,其耐蚀性显著降低。

      3.3.1.4在密封或空气不流通的条件下,非金属的挥发物(如低分子羧酸、酚、醛、氨气等)能腐蚀锌镀层,促使其迅速产生“白霜”,但相对湿度低时,“白霜”产生速度缓慢。

      3.3.1.5 在承受弯曲、延展及拧合时不易脱落,但其弹性、耐压和耐磨性比镉镀层差。

      3.3.1.7 经钝化处理后能显著提高其防护性能,但零件有导电、导磁和焊接要求以及在过氧化氢介质中工作时镀锌后不能钝化。

      3.3.1.7 由于锌层本身不耐磨,所以在使用时零件要经受摩擦的产品不能选择镀锌,另外对于直径20mm的钢球接触不到的零件表面,镀层厚度不作要求。

      3.3.2.2 在一般大气及工业大气条件下,对钢为阴极性镀层,其防护性能比锌镀层差,但在海上条件和海水中使用时对钢(对于铜也是)为阳极性镀层,其防护性能比锌镀层好。

      3.3.2.4 在密封或空气不流通的条件下,非金属的挥发物(如低分子羧酸、酚、醛、氨气等)能腐蚀锌镀层,促使其迅速产生“白霜”,但相对湿度低时,“白霜”产生速度缓慢。

      3.3.2.6 镀层经钝化处理后能提高其防护性能,但镉层的钝化膜不耐摩擦,特别是深色(军绿、军黄、黑色)钝化膜或经60℃以上高温烘烤过的钝化膜很容易被擦伤和磨掉。

      3.3.2.7在使用时零件要经受摩擦的产品和在以硝酸为基的氧化剂及其蒸汽中工作的产品不能选择镀镉。

      3.3.2.8 零件要接触液压油、燃油的产品和与钛合金相接触的产品不允许镀镉。

      3.3.2.10 对于直径20mm的钢球接触不到的零件表面,镀层厚度不作要求。

      3.3.3.2 对于钢为阴极性镀层,因此钢铁零件不能以单层镍作防护层,必须在经铜层打底后再镀双层镍为防护层。

      3.3.3.3 具有良好的抗氧化性,在300~600℃条件下能防止镀层氧化。镍在常温下具有磁性,当加热到360℃时便失去磁性。

      3.3.3.5 镍可作为防止铜基体金属扩散的阻挡层用于镀金、镀银、镀锡的中间镀层。但是镍镀层应力随镀层厚度增加而加大,对于接触体和需要铆装的外壳要控制镍镀层的厚度同时不能采用光亮镍作为防护层。

      3.3.3.6 镍层易于抛光。经抛光的镍镀层或采用光亮镍工艺镀出的镍层表面具有光亮美丽的外观,但随时间的增长会逐渐变暗。清洗干净的镍层极易留下手摸的指纹印,与醋酸、油类接触后表面会出现油斑痕迹。

      3.3.3.7 在使用时零件要接触矿物油、浓的过氧化氢和以硝酸为基的氧化剂的产品不宜镀镍。

      3.3.3.8对于直径20mm的钢球接触不到的零件表面,镀层厚度不作要求。

      4.2 对于钢是阴极性镀层。由于镀层致密、孔隙少,所以比电镀镍层防护性能要高。但是,化学镍层比电镀镍层脆性大不能用于需要铆装的零件。同时,钢和铜上的化学镍层退除比较困难,不合格件退除时易损伤基体。

      4.3 具有较高的硬度,且硬度值依其热处理温度不同而异,400℃时镀层硬度可达最大值。化学镍镀层可按其含磷量分为低磷(镀层含磷3~5%)、中磷(镀层含磷5~9%)高磷(镀层含磷≥10%)。含磷量越高镀层抗氧化性越好,导电能力越低;高磷镀层为无磁性镀层。

      4.4 具有较好的耐磨性和良好的抗氧化性,适用于摩擦状态下和300~600℃高温条件下工作的钢基体零件。3.3.4.5 由于化学镀镍层无整平能力,对于基体表面的机加纹路、机械损伤不但达不到镀层遮盖的目的,反而会因镀层的反光将基体表面的缺陷暴露得更加明显。

      4.6 与其他金属结合具有良好的结合力,特别是铝零件上化学镀镍有相比其他镀种更好的镀层一致性,但是由于化学镍镀层与铝基体的电位差和热膨胀系数相距较大,化学镀镍铝零件耐盐雾能力较差,特别是无法通过高低温冲击后的盐雾试验。

      3.3.5.2 在一般大气条件下对于钢为阴极性镀层,对于铜及铜合金为阳极性镀层,在干燥的大气条件下具有较高的化学稳定性,但在潮湿大气中易变色,同时影响钎焊性能。

      3.3.5.3 在含硫化合物的作用下能保持稳定,因此可用于与所有塑料和橡胶接触的产品。

      3.3.5.4 在有机酸中,对钢可起到电化学保护作用,锡与锡盐无毒,常用作氧气系统零件的防护。

      3.3.5.5 镀层较软,能承受弯曲、延展,具有良好的钎焊性能与导电性能,并能防止渗碳。但在低于-13℃使用时,紧密白锡(β-Sn)向粉末灰锡(α-Sn)转化,从而导致镀层的破坏。

      3.3.5.6 镀锡零件与钢、铜、铝镁合金接触时为防止出现接触腐蚀,规定:

      3.3.6.1镀层为银白色,经浸亮钝化的银镀层(浸银层防护剂)为光亮的稍带微黄色调的银白色。

      3.3.6.3 对铜合金、钢为阴极性镀层,具有较高的化学稳定性,但在含硫、氨的介质中耐蚀性差,为防止银镀层在大气中受硫化物作用而变色,可进行浸亮、钝化(化学钝化或电化学钝化)和浸银层防护剂来解决,但对银层的导电性能和可焊性有一定影响。

      3.3.6.9 不能用作金镀层的底层,以免银镀层通过金扩散而形成表面不导电的薄膜。

      3.3.7.1金镀层为色泽均一的金黄色,硬金镀层的颜色随合金成分的不同微偏红(金钴合金)或微偏青(金镍合金)。

      3.3.7.2 零件底层光亮和金层厚度低于1μm时,镀层表面可达半光亮,金层厚度高于1μm时,金层无亮度。3.3.7.3 具有优良的导电性和抗氧化性,在大气中十分稳定,能长期保持光亮和红外线 对铜是阴极性镀层,纯金镀层性软,硬度为HV40~100,能承受弯曲和延展,但不耐磨,硬金镀层的耐磨性和硬度高于纯金镀层,显微硬度可达HV130~250。

      3.3.7.5 3μm以下的金镀层是多孔的不能采用铜和银作底层,3μm以上的金镀层其底层厚度可按需要确定。

      3.3.7.6 金镀层与锡-铅焊料能形成脆性金属间化合物,从而降低焊接接头的强度。

      3.3.7.7 黄铜上沉积金镀层时应采用镍作为底层,它能防止金属基体中的锌向金层表面扩散。

      3.3.7.8 用于装饰和提高反射能力以及可焊性要求较高时应镀纯金不镀硬金,或在硬金表面再镀纯金。

      零件覆盖层选择多种镀层组合的原因是因为零件的基体金属与镀层金属之间存在电位差。为了减少这种电位差或消除由于这种电位差存在出现的电接触腐蚀,可采用在金属镀层上增加有机绝缘涂层的方法,如果需要导电时,则另选一种与这两种材料接触腐蚀都较轻微的金属作为中间镀层。

      3.4.1零件的镀层厚度主要依据产品的使用环境来决定。产品的使用环境条件分为L(良好)、Y(一般)、E(恶劣)、H(海上)、T(特殊)五个类别。

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