ASTM_B633

ASTM_B633
ASTM_B633

钢&铁电积沉淀镀锌的标准

本标准在已制定的B 633基础上发行;仅跟在名称后面的数字表示标准最初被采用的年份,如果被修订过,则表示最新修订的年份。括号中数字表示最新获得批准的年份。上标∈表示在最终修订或获得批准后,标准在编辑上的一次变动。

本标准已被国防部代理处批准使用。

∈1 注:第二章8.1.5段中的指南 F 1470被错误的引为指南 F 1740,已在2001年8月修正。

1. 范围:

1.1 本标准规定了为防止铁/钢腐蚀,对其电积沉淀镀锌的要求。不包括钢丝及薄钢板(对于薄钢板的规定详见A591/A 591M )

1.2 镀层的厚度分为4个标准(见4.1),在电镀条件下或使用后续处理中的一种(见4.2)。

1.3 本标准并不旨在说明与只相关的所有的安全问题。本标准的使用者应具备一定安全及健康方面的经验,并在使用前确定本规定的适用性。

2. 参考文献

ASTM 标准:

A591/591M ,薄钢板薄镀层电解镀锌标准2

B117,器械盐雾测试标准3

B183,电镀用低碳钢的制备标准4

B201,锌和镉的表面铬酸盐覆层试验4

B242,电镀用高碳钢的制备标准4

B254,电镀用不锈钢的制备标准4

B320,电镀用铁铸件的制备标准4

B322,电镀前清理工艺标准4

B374,有关电镀的术语

4

B487, 用横断面显微观察法测定金属及氧化物涂层厚度的方法4

B499,磁性基体上非磁性涂层厚度的磁性检测法4

B504,用库仑法检测磁性涂层的厚度4

B567,用β射线背散射法测量涂层厚度的试验方法4

B568,用原子吸收光谱法测量涂层厚度的试验方法4

B571,金属镀层粘附性的检测方法4

B602,金属及无机涂层的计数抽样试验方法4

B697,电沉积金属镀层和无机镀层检验用抽样方案选择的标准4

B762,金属涂层和无机物涂层的计量抽样4

D2092,用于涂漆的镀锌钢材表面预处理5

F1470,特定的机械性能和功能检测用紧固件的抽样6

军方标准:

MIL-STD-1312 ,紧固性的检测,方法(Test 12)7

1本标准有关金属镀层及屋无机涂层,是在ASTM委员会B08授权下发行的。直接对有关轻金属(通常指比重0.4以下,译者注)的附属委员会B08.08.04负责。

当前的版本于1998年10月10日获得批准,于1999年3月正式发行。最初作为B633-78版发行,前一次发行版本为B633-85(1994)。

2 ASTM标准年鉴,V ol 01.06.

3 ASTM标准年鉴,V ol 03.02

4 ASTM标准年鉴,V ol 02.05.

5 ASTM标准年鉴,V ol 06.02.

6 ASTM标准年鉴,V ol 01.08.

7 Available from Standardization Documents Order Desk, Bldg. 4 Section D, 700 Robbins Ave., Philadelphia, PA 19111-5094, Attn: NPODS.

3.术语

3.1 定义—本标准中所用术语的定义参照B374中的术语。

4.分类

4.1 厚度—镀层厚度分为4个等级(见表1)。

表1 镀层厚度等级

分类A编号及转化镀层后缀使用条件B.C厚度,micron(μm)

Fe/Zn 25 SC4(非常严重)25

Fe/Zn 12 SC3(严重)12

Fe/Zn 8 SC3(较为严重)8

Fe/Zn 5 SC3(轻度严重) 5

A 钢&铁电镀锌。数字表示镀层的厚度(微米表示)。

B见附录X2。

C镀层只有是铬酸盐转化镀层,表中所列使用条件才有效。

4.2 最终处理—镀层要进行以下一种最终处理工艺:

类型描述

I 电镀,不需要后续处理

II 需要彩色铬酸盐转化镀层后续处理

III 需要无色铬酸盐转化镀层后续处理

IV 需要磷酸盐转化镀层后续处理

5.订购信息

5.1 买家在购买电镀材料时,要注明标准指数,发行日期,使用条件数字或等级,以及类型。(见4.1,4.2和7.1)

5.2 如果需要,买家要提供产品图纸或购买编号:

5.2.1 如果特别指出,高强度钢的电镀应用,

5.2.2 如果没有特别指出,提供厚度(4.1,7.1),

5.2.3 显著面的位置(7.1.1,7.1.2),

5.2.4 光泽(7.3),

5.2.5 如果特别指出,做抗腐蚀试验(9.3,10.3),

5.2.6 如果需要,做氢脆试验(9.4,10.4),

5.2.7 如果没有特别指出,提供检验用样品的尺寸,以及

5.2.8 如果可行,后续处理的要求(后续处理要求)。

6.材料及生产

6.1 镀层必须是电积得到的纯锌。

6.2 尽管严格遵守电镀工艺规定,金属基体表面的缺陷,如擦伤,孔,凹坑,杂质,裂纹,辊印,拉模划痕,仍可能会影响镀层外观及性能。因而,对于因这些原因而造成的镀层缺陷,电镀操作者可免于承担责任。除非,他是电镀产品的完全生产商(包括金属基体的制造,译

者注)。在此种情况下,在电积处理前,金属基体需进行打磨或抛光处理,而得到理想的光洁度及外观。为尽量降低此类问题的影响,有这些缺陷的金属基体应有一些适当的限制措施。

6.3 金属基体的清洁处理—正确的镀前处理工艺,通过对金属基体的清洁,从而确保镀层得到满意粘附性及抗腐蚀性。推荐以下几种合理的处理措施:B183,B242,B320和B322。

6.4 高拉伸强度钢材—若非特殊说明,拉伸强度超过1700MPa的钢材不可被电镀。

6.5 应力释放—所有钢材制品的最大拉伸强度都不应低于1000MPa,所有机加、研磨、冷成型或冷拉直的制品都应在清洁和电镀前进行热处理,释放应力,温度最低为190℃,时间至少为3h。

6.6 降低氢脆影响—所有拉伸强度高于1200MPa的电镀制件都应在电镀4小时后,在190℃(最低)条件下最少烘烤3小时,以减低氢脆的影响。弹簧及需要被弯曲的等零件不可以在氢脆效应释放前进行弯曲。烘烤处理应在后续处理前进行。参照10.4节试验时,烘烤后的零件不应有裂纹或断裂。

6.7 再生处理—由于烘烤处理的作用,钝化的电镀表面在后续处理前需要再生处理。需要后续处理(Ⅱ&Ⅲ类)的表面可以通过浸入稀酸溶液进行再生处理。表面再生处理应在烘烤处理后尽快进行,并要小心操作,以防表面被腐蚀。

6.8 后续处理—Ⅱ&Ⅲ类的后续处理应参照Practice B201进行。IV类的后续处理应参照指南D2092进行。

注1—由于后续处理的影响,锌镀层的厚度会减少。在等级Fe/Zn25 & Fe/Zn13时,锌的减少量很小;

但是当Fe/Zn8 & Fe/Zn5等级时,减少量则非常明显。因此,在锌镀层小于5μm时,建议不采

用后续处理。

7.镀层要求

7.1 厚度—厚度应按照4.1和5.1给出。

7.1.1 显著面—显著面应在图纸上标明或在提供的样品上正确的标出,在此面上至少要获得最小的镀层厚度。装配后显著面位于产品的正面(直视或反射),对于产品的外观及性能会产生非常重要的影响,或者它可能会成为腐蚀源,破坏装配后产品可视面的外观。

7.1.2 有些表面很难获得指定的电沉积厚度,如:螺纹、孔、深凹槽、导角的根部等。诸如此类的区域可不须执行最小厚度要求,除非是在图纸上特别指出,必须执行的。当在图纸上注明有最小厚度要求的此类区域后,买家及制造商还应记住在其他有要求区域注明镀层厚

度或执行的等级。

注2—螺纹零件,如螺母、螺栓、螺钉等带有补充螺纹紧固件的镀层厚度一般不允许大于8.0μm。如果需要更厚的镀层,必须在螺纹零件加工时获得沉积构造的许可。

7.2 粘附性—参照10.2节检验镀层的粘附性,镀层不得在分界面处有脱离金属基体的现象。

7.3 光泽度—除非买家另有特殊要求,明亮的,半明亮的或有暗色光泽的制品都可列为合格品。

7.4 抗腐蚀性—执行II &III类处理的锌镀层在试验结束后,镀层及金属基体都不得有腐蚀。如下所示,参照10.3节进行连续性盐雾试验。在正常的距离下,肉眼可观察到的表面有腐蚀零件将被拒绝接收。除非是在样品边缘的白色腐蚀零件,可不作为废品处理。

抗腐蚀要求

类型耗时(h)

II 96

III 12

7.5 质量要求—电镀制件的表面均匀,镀层无明显的缺陷,如:鼓泡、凹坑、不光滑、结瘤、烧伤、裂纹或遗有未电镀区域,以及其他一些影响镀层性能的缺陷。镀层不得被沾污或者褪色。由于漂洗而造成的表面缺陷,以及由于干燥或烘烤处理而造成褪色的产品不应被拒绝接收。制件表面的一个接触印记是不可避免的,其位置由买家给定。电镀产品必须洁净,并无任何损伤。

8.抽样

8.1 买家和生产商应尽快应用计量法来控制电镀工艺。对电镀工艺过程进行有效的,计量法控制可确保获得另人满意的质量,并且可以减少接收检查产品的数量。用于电镀制件品质检验的抽样方案需由买家及生产商协商而定。

8.1.1 当检验一批电镀制件是否满足其自身的质量要求时(批量检查,见8.2),随机选取一组相对少量的制件(样品),然后检验其质量。样品的数量及其所满足的质量标准由计量应用决定。整个过程被称为样品抽验。B602检验法,指南B697以及B762检验法中包括的抽样方案被定为样品镀层检验的依据。

8.1.2 B602检验法包括4个抽样方案,其中3个用于非破坏性检验,1个用于破坏性检验。如果没有指定,B602检验法提供一个默认方案。

8.1.3 指南B697提供了非常多的抽样方案,并提供了一个选择方案的向导。如果没有指定,指南B697提供一个默认方案。

8.1.4 B762检验法只用于有数字限制的镀层,如:镀层的厚度。检测必须要得到一个数值,并且必须要符合计量要求。B762检测法包括一些抽样方案,并且为满足一些特殊要求提供一些计算方案的指导。如果没有指定,B762检验法提供一个默认方案。

8.1.5 指南F1470用于紧固件,如:内螺纹、外螺纹件,及非螺纹连接件和垫圈。指南用于2个方案:一个指定为“检验过程”,一个指定为“预防过程”。买家及制造商应协商决定使用哪种方案。

8.2 检验批量被定义为:由同一个供应商按照同样的标准,在同一时间或大概同一时间,在基本相同的条件下生产的同种类的制件,它们作为一个整体提交,作为一个整体被接收或拒绝。

9.样本的准备

9.1 电镀产品或单独样品—当电镀产品由于形态、形状、尺寸及用途的原因,禁止采用这些方法,或者不便于采用此处指定的检测方法,或者需要进行小批量破坏性检测时,检验需要通过采用单个样品电镀,同时with the articles represented来完成。单个样品必须是等价于其代表的制件的金属基体。“等价”的金属基体包括,化学组成、等级、条件以及电镀前的表面处理方式都应相同。如,冷轧钢表面不能用于代表热轧钢的表面。由于不可能使用锻造或铸造的单个检验样品,热轧钢样品可以用来代表锻造或铸造的制件。当铁合金铸件被电镀后,单个样品也可从合金铸件的边角上切下而获得。这些单个样品应在清理工序之前,作为电镀的准备工序,在regular intervals被引入,并一直伴随整个电镀工序。一些因素会影响样品的电镀,包括间距、电镀介质、熔池搅动、温度等。见于其他部分已被电镀,这些条件要尽可能接近影响所代表的制件显著面的因素。Unless a need can be demonstrated, separately prepared specimens shall not be used in place of production items for nondestructive and visual examinations.

9.2 厚度及附着性检验样品—如果需要用于检验厚度及附着性的单个样品,样品要求是:大约25mm宽,100mm长,1mm厚的条形体。

9.3 抗腐蚀检验样品—如果需要用于检验抗腐蚀的单个样品,样品要求是:大约100mm宽,150mm长,1mm厚的板形体。

9.4 氢脆试验样品—如果需要用于检验氢脆的单个样品,样品的形状由买家指定。

10.检测方法

10.1 厚度。

10.1.1 镀层的厚度可采用检验方法B487,B499,B504,B567,B568检定。

10.1.2 MIL-STD-1312,Test12可用于检测电镀紧固件的镀层厚度。

10.1.3 如果使用这些检测方法,测量误差小于10%时,也可用其他的检验方法。

10.1.4 在后续处理Ⅱ、Ⅲ或Ⅳ后,测量电镀锌的厚度。当使用检验法B504,B567,B568时,检测前去除后续处理工序。可通过使用一种非常细的研磨剂(氧化铝粉末团,用手指摩擦)将铬层从Ⅱ或Ⅲ类镀层上打磨掉。磷酸盐镀层可通过使用一种浓(28%)氨水将其很快的溶解掉,并且不会伤及镀层下面的锌。

10.2 吸附性—按照B571检测法,检验镀层的吸附性。

10.3 抗腐蚀性—当在合同或订购单中指定时,按PracticeB117检验零件的抗腐蚀性。将选出的样品进行盐雾试验。后续处理所需的时间参照7.4节的要求而定。为了确保表面均匀,在进行盐雾试验之间,执行Ⅱ&Ⅲ类后续处理的制件要在室温下进行时效处理,时间:24h。

10.4 降低氢脆影响—当在合同或订购单中指定时,检验制件是否无氢脆作用的影响,已达到另人满意的性能。

10.5 外观检验—检验材料的光洁度(7.3节),及电镀后的质量。

11.拒收

11.1不满足本标准要求或被认定为需要改进的制件将被拒绝接收。可考虑按B602检测法重新检验。

12.证明

12.1 买家可在订购单或合同中要求,制造商或供应商提供产品按本标准生产及检验的证明,并且确定满足本标准要求。买家也可要求产品要附有检测报告表。

13.包装和包装方式

13.1供应商用于镀锌制品或零件的保存、包装及包装方式要确保产品在运输和搬运的过程

免遭损伤。

14.关键词

14.1 电积沉淀镀层;锌;锌,电积沉淀镀层

补充要求

以下补充要求只有当买家在订购单或合同中特别指出时才可使用,并由美国政府全全代理。

S1. 检验的职责

S1.1 制造商或供应商有责任履行此处规定的所有检验要求。除非买家不同意,除订购单或合同中指定的以外,供应商可以使用自己的或其他适当的工具进行此处规定的检验。买家保留进行本标准中所列出的检验及实验的权利,这些检验及试验被视为为满足产品规定要求而必须进行的。

附录

(非强制性要求)

X1. 锌镀层的使用寿命

X1.1 锌镀层的使用寿命由镀层厚度和使用环境决定。当使用环境和金属的电镀方法非常复杂,以至于无法确定镀层保护金属制品的确切使用寿命时,现有的正在使用的锌镀层制品可提供一定的参考,作为对历时数年的抗腐蚀试验的一项补充。由于ASTM及其他组织进行的大范围、长时间的实验,它是锌及锌镀层抗腐蚀性能的一个极好的信息。下面的数据是在世界范围内试验的基础上总结得来的,可用于比较锌镀层在不同环境中的抗腐蚀性能。这些数据仅供参考,因为每个试验都是在世界不同范围内进行的,所以可能会导致数值与之相差较大。

环境平均腐蚀率

工业 5.6μm/年

城市非工业区或海上 1.5μm/年

郊区 1.3μm/年

乡村0.8μm/年

室内远小于0.5μm/年

注X1.1—平均腐蚀率只适用于锌,而不可用于锌被钝化或与其他金属一起的情况。

X2.正确的使用环境及其描述的样例

X2.1 SC4—非常严重—暴露在很恶劣的环境中,或者是经常暴露在潮湿的环境中、清洁剂、盐溶液,以及碰撞、摩擦或磨损的影响。例如:管道设备、架空明线的金具。

X2.2SC3—严重—冷凝、渗汗,不经常被雨水或清洁剂打湿。例如:管状器具、扑虫网、窗户装置,建筑装备、军事装备、洗衣机部件、自行车部件。

X2.3SC2—较为严重—大部分时间处在干燥的室内环境中,偶尔的冷凝、磨损。例如:工具、拉链、架子、机器部件。

X2.4SC1—轻度严重—处于室内环境中,很少冷凝,少量的磨损。例如:按钮、金属线工具、固定装置。

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