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GB/T13913-92自催化鎳-磷鍍層技術(shù)要求和試驗方法
1主題內(nèi)容與適用范圍
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了自催化鎳-磷鍍層的要求和試驗方法。
本標(biāo)準(zhǔn)適用于黑色金屬和有色金屬基體上的自催化鎳-磷鍍層。
2引用標(biāo)準(zhǔn)
GB3505 表面粗糙度 述語 表面及其參數(shù)
GB 4956 磁性金屬基體上非磁性覆蓋層厚度測量 磁性方法
GB 5931 輕工產(chǎn)品金屬鍍層和化學(xué)處理層的厚度測試方法 β射線反向散射法
GB 5935 輕工產(chǎn)品金屬鍍層的孔隙率測試方法
GB 6458 金屬覆蓋層 中性鹽霧試驗(NSS試驗)
GB 6459 金屬覆蓋層 醋酸鹽霧試驗(ASS試驗)
GB 6460 金屬覆蓋層 銅加速醋酸鹽霧試驗(CASS試驗)
GB 6461 金屬覆蓋層 對底材為陰極的覆蓋層腐蝕試驗后的電鍍試樣的評級
GB 6462 金屬和氧氣物覆蓋層 橫斷面厚度顯微鏡測量方法
GB 6463 金屬和其他無機覆蓋層 厚度測量方法評述
GB 6465 金屬和其他無機覆蓋層 腐蝕膏腐蝕試驗(CORR試驗)
GB 9707 金屬和其他有關(guān)覆蓋層 維氏和努氏顯微硬度試驗
GB 11379 金屬覆蓋層 工程用鉻電鍍層
GB 12334 金屬和其他無機覆蓋層 關(guān)于厚度測量的定義和一般規(guī)則
GB 12335 金屬覆蓋層 對底材號陽極性的覆蓋層腐蝕試驗?zāi)甑脑嚇釉u級
GB 12609 電沉積金屬覆蓋層和有關(guān)精飾計數(shù)抽樣檢查程序
3 術(shù)語
主要表面：指工件上某些已被鍍層覆蓋或待鍍覆的表面，該表面的鍍層對工件的外觀和(或)使用性能是重要的。
4 需方應(yīng)向供方提供的資料
4.1 必要資料
A. 本標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)號：
B. 鍍層和任何底層的厚度，以um計;
C. 主要表面，應(yīng)在圖紙上詳細(xì)標(biāo)明，也可用有適當(dāng)標(biāo)記的樣品說明，不需要鍍覆自催化鎳-磷鍍層的部分也要標(biāo)明;
D. 基體金屬的冶金狀態(tài)，額定組成或詳細(xì)說明。
4.2 附加資料
必要時,需方還應(yīng)提供下述資料:
A. 預(yù)處理和限制預(yù)處理的特殊要求;
B. 熱處理和限制熱處理的特殊要求;
C. 為了將鍍層中夾雜的磁性微粒或細(xì)鐵屑降至最低限度,鍍后需對鋼需件進行消磁處理。
5基體金屬的鍍前處理
5.1品表面狀態(tài)
供方應(yīng)檢查主要表面上可能不利于最后精飾的可見表面缺陷，在處理之前應(yīng)擔(dān)請需方注意有關(guān)缺陷。
5.2鍍前消除應(yīng)力
5.2.1 若需方規(guī)定，鋼鐵零件鍍前應(yīng)消除應(yīng)力，除另有規(guī)定外，應(yīng)采用表1所列的熱處理條件。
表1 鍍前消除應(yīng)務(wù)的熱處理條件(表面淬火件除外)
|
鋼的最大搞張強度值Rm
MPa
|
熱處理
|
|
|
溫 度，℃
|
時 間，H
|
|
|
≤1 050
>1 050～1 450
>1 450～1 800
>1 800
|
無要求
190～220
190～2201）
190～220
|
─
≥1
≥181）
≥24
|
注：1)或在較高溫度下進行較短時間的熱處理。
5.2.2 如果消除應(yīng)力是在噴丸后進行，熱處理溫度不應(yīng)超過220℃。
5.2.3 表面淬火的零件應(yīng)在130～150℃熱處理，時間不少于5h。如果允許降低基體表面的硬度，則可在較高溫度下進行較短時間的熱處理。
5.2.4 有色金屬一般不要求進行消除應(yīng)力的熱處理，但對承受應(yīng)力或在氨氣或銨鹽溶液中導(dǎo)致表面開裂的黃銅和銅合金應(yīng)消除應(yīng)力。
5.3 噴丸
5.3.1 一般要求
如果為了產(chǎn)生壓應(yīng)力而規(guī)定噴丸，應(yīng)由需方規(guī)定一個適當(dāng)?shù)姆椒ā榱朔乐贡砻娈a(chǎn)生不同的應(yīng)力狀態(tài)，在噴丸過程中應(yīng)使表面全部噴到。
5.3.2 對鋼的要求
如采用噴丸提高疲勞強度，其噴丸強度在按GB11379附錄C(參考件)規(guī)定的方法測量其結(jié)果時，其弧高至少應(yīng)是：
0.3 mm 對于抗張強度低于1100 Mpa的鋼;
0.4 mm 對于抗張強度等于或大于1100 Mpa的鋼。
噴丸應(yīng)使有關(guān)的部位全部噴到，即鋼球印跡相互交錯重疊。
為了避免變形，薄壁區(qū)應(yīng)采用較低的噴丸強度，但是這就不可能完全有效地避免疲勞強度的降低。
5.3.3 對有色金屬的要求
有色金屬的噴丸強度應(yīng)由需方規(guī)定。
5.4 底層
由于如下原因，某些基體金屬需鍍覆底層：
A. 增加結(jié)合強度;
B. 防止擴散;
C. 防止鍍液污染。
為了防止擴散和鍍液污染，在銻、砷、鉍、鎘、鉛、鎂、錫和鋅含量超過痕量的基體金屬上需電鍍2～5um厚的銅或鎳度層，但青銅和黃銅除外。
為了增加鍍層與某些基體金屬的結(jié)合強度，在鉻、鉛、鉬、鎳、錫、鈦和鎢含量超過痕量的基體金屬上，可鍍2um的銅或鎳底層。
6 對鍍層的要求
6.1 外觀
鍍態(tài)下的主要表面的外觀可為光亮、半光亮或無光澤的。除另有規(guī)定,當(dāng)用目視檢查進,表面應(yīng)均勻,不應(yīng)有麻點、裂紋、起泡、分層或結(jié)瘤等缺陷。
6.2 表面粗糙度
如果需方規(guī)定了粗糙度，應(yīng)按GB 3505的規(guī)定進行測定。
鍍層的表面粗糙度一般不會優(yōu)于鍍前基體的表面粗糙度。
6.3 厚度
主要表面鍍覆的自催化鎳-磷合金和底層的最小厚度及測量方法應(yīng)由需方規(guī)定。其厚度選用見附錄C。
應(yīng)允許需方規(guī)定同時鍍覆測量鍍層厚度的試樣。
6.4 硬度
如果需方要求硬度值，應(yīng)按GB 9790規(guī)定的方法，在熱處理后測量，其結(jié)果應(yīng)在需方規(guī)定的硬度值的±10%以內(nèi)(見附錄B和8.3)。
6.5 結(jié)合強度
由需方根據(jù)如下原則確定，鍍層應(yīng)能通過7.2條的一種或多種結(jié)合強度試驗。
A. 當(dāng)采用7.2.1條所述的彎曲試驗時，鍍層不應(yīng)出現(xiàn)脫落。彎曲拉伸面的鍍層開裂，不應(yīng)認(rèn)為鍍層結(jié)合強度不良;
B. 當(dāng)采用7.2.2條所述的熱震試驗時，鍍層不應(yīng)產(chǎn)生起泡或剝落;
C. 當(dāng)采用7.2.3條所述的沖壓試驗時，鍍層不應(yīng)出現(xiàn)起泡或片狀脫落;
D. 當(dāng)采用7.2.4條敘述的銼刀試驗時，鍍層不應(yīng)起皮。
6.6 孔隙率
除非另有規(guī)定，當(dāng)用GB 5935的適當(dāng)方法進行孔隙率試驗，并根據(jù)GB 6461和GB 12335進行評價時，其級別一般不低于8。在某些關(guān)鍵性應(yīng)用中要求完全無孔隙，級別不應(yīng)低于10。
6.7 對基體防腐蝕性能的要求
當(dāng)有規(guī)定時，自催化鎳-磷合金鍍件可按GB 6458、GB 6459、GB 6460、GB 6465規(guī)定的試驗方法中的一種進行。試驗結(jié)果根據(jù)GB 6461和GB 12335進行評價，驗收級別由需方規(guī)定。
6.8 鍍層的耐蝕性
如果需要，需方應(yīng)規(guī)定鍍層的耐蝕性及其試驗和評價方法。
6.9 耐磨性
如果需要，需方應(yīng)規(guī)定鍍層的耐磨性及其試驗和評價方法。附錄D(參考件)列出了現(xiàn)行不同的試驗方法。
6.10 可焊性
如果需要，需方應(yīng)規(guī)定鍍層的可焊性及其試驗和評價方法。
6.11 化學(xué)成分
如果需要，需方應(yīng)規(guī)定鎳-磷合金層的化學(xué)成分，若無規(guī)定，根據(jù)表2提供鍍層，并應(yīng)符合典型成分的規(guī)定范圍，在這種情況下，一般不提供化學(xué)成分的數(shù)據(jù)。
表2 鍍層的化學(xué)成分 %
|
元 素
|
最 小
|
最 大
|
典 型
|
|
鎳
磷
|
85
2
|
98
15
|
88～95
5～12
|
7 試驗方法
7.1鍍層厚度的試驗。
在主要表面上的任何位置測量鍍層的厚度，所用的測量方法均應(yīng)保證測量誤差在10%以下。
7.1.1 增重法
7.1.1.1 原理
鍍覆的度樣與工件的基材相同，測定鍍層所增加的質(zhì)量，計算鍍層厚度。
7.1.1.2 測量
測定試樣的面積。
稱量清潔、干燥的試樣，精確至0.001g，然后在工藝條件下鍍覆試樣，將鍍覆的試樣進行清洗、干燥，并在與稱量未鍍覆試樣時相同的溫度下，稱量至相同精度。
7.1.1.3 計算
鍍層厚度按公式(1)計算。
δ=10(m2 - m1)/ρA (1)
式中：δ——鍍層厚度，㎜;
m1 ——鍍覆前的試樣質(zhì)量，g;
m2 ——鍍覆后的試樣質(zhì)量，g;
ρ——鍍層的密度，g/cm3;
A ——試樣鍍覆表面的面積，cm2。
注：鍍層的密度隨著其磷含量的不同而變化。典型密度見表3。
表3 典型鎳-磷鍍層的密度
|
磷含量，% |
密度，g/cm3 |
|
6.0 9.0 12.5 |
8.0 7.85 7.68 |
7.1.2 橫斷面金相法
按GB 6462規(guī)定的方法進行測量。
7.1.3 工程量具測量法
鍍覆前后測量零件或試樣上規(guī)定部位的厚度，計算鍍層厚度。常用的測量儀器如千分尺，在規(guī)定的部位進行測量，精確至0.002mm，可得到一個厚度的直接讀數(shù)。
7.1.4 磁性法
GB 4956規(guī)定的磁性法適用于磁性基體上磷(非磷性)含量大于9%，且未進行熱處理的自催化鎳-磷鍍層的厚度測量。儀器必須用在同一溶液中鍍覆的，并用GB 6462規(guī)定的顯微鏡法測量了鍍層厚度的鋼鐵試樣進行校準(zhǔn)。
7.1.5 β射線反向散射法
按GB 5931規(guī)定的方法進行測量。
β射線反向散射法只限于用在原子序數(shù)小于18或大于40的基體金屬。
應(yīng)考慮到鍍層的實際磷含量，因此測量儀器需用與被測工件相同基體和鍍層磷含量相同的標(biāo)準(zhǔn)試樣進行校準(zhǔn)。
7.2 鍍層結(jié)合強度試驗
7.2.1 彎曲試驗
將試樣沿直徑最小為12mm的或試樣厚度4倍的心軸繞180°用4倍的放大鏡檢查。
7.2.2 熱震試驗
對不同的基體金屬，按照表4的要求，將鍍覆了自催化鎳-磷的零件在爐內(nèi)加熱1h。
工件在室溫水中淬火。
注：如本試驗方法對零件的機械性能有不良影響，則不采用本法試驗而改用其他試驗方法
