STMB 电镀标准.docx
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STMB电镀标准
ASTM名称：
B456-95
铜/镍/铬和镍/铬电沉积镀层标准规范
此标准以固定的名称B456发布，名称后面的数字表示最初采用或最后修订的年份，括号里的数字表示最近重新核准的年份，上标（ε）表示最后修订或再次核准的编辑变更。
此标准已通过国防部的应用核准，有关国防部采纳并发布的确切年份参见规范与标准中DOD索引。
1．范围
1.1对于那些重要的金属表面以及重要金属表面的防腐保护，此规范涵盖了几种形式与级别的电沉积物与对应金属或合金的具体要求，这些电沉积物与对应金属或合金包括：
钢表面铜镍铬或镍铬镀层、铜和铜合金表面镍铬镀层以及锌合金表面铜镍铬镀层，与希望得到满意保护性能状态相适应的五种镀层级别为：
极度恶劣、非常恶劣、恶劣、中度、轻度，这些保护性能的定义和典型例子见附录X1。
1.2以下危险警戒仅适合于试验方法部分此规范中的附录X2，X3及X4中，此标准不声明任何应用中可能涉及到的有关安全方面的问题，使用前，建立适宜的安全和健康规范并确定规则限度的适用性乃标准使用者的责任。
注释1——ISO标准1456和1457不是必需的，但可作为附加信息的参考。
1．参考文献
2.1ASTM标准：
B117操作盐雾试验装置实验
B183电镀用低碳钢配制实验
B242电镀用高碳钢配制实验
B252电镀和电镀层转换锌合金冲模铸造的配制指导
B253电镀用铝合金的配制指导
B281用于电镀和电镀层转换时铜和铜基合金的配制实验
B287醋酸盐雾试验方法
B320铸铁电镀的配制试验
B368铜催化醋酸盐雾试验方法
B380Corrodkote工艺装饰电沉淀镀层腐蚀试验方法
B487交叉部分显微镜检测的金属和氧化物镀层厚度的测量方法
B499通过磁性方法测得的磁性基底金属表面非磁性镀层的厚度测量之试验方法
B504电量分析法所获金属镀层厚度测量之试验方法
B530磁性方法所获得的镀层厚度测量之试验方法：
磁性与非磁性基底表面电沉积镍镀层
B537暴露于大气环境中的电镀板的等级实验
B554非金属基底表面金属镀层厚度测量指导
B568X射线分光光度计所测镀层厚度试验方法
B571金属镀层附着力试验方法
B602金属和无机镀层物的特征取样试验方法
B659金属和无机镀层厚度测量指导
B697电沉积金属和无机镀层检测取样计划的选择指导
B762金属和无机镀层的多种取样方法
B764同时段多层镍沉积物中单层厚度与电气化学电位测定的试验方法
D1193试剂水的规格
D3951商业包装惯例
E50装置、试剂和金属的化学分析安全措施的实验
表1：
双层和三层镍镀层要求概要
镍镀层形式
具体延伸度
硫黄含量
总镍镀厚层之相对厚度
双层
三层
钢
其它
钢和其它
底部
≥8%
<0.005%质量比
≥75%
≥60%
50-60%
中间（高硫磺）
…
>0.15%质量比
…
…
≤10%
顶部
…
>0.04%质量比
10-25%
10-40%
≥30%
试验方法
见附录X2
注释3B
…
…
注释4B
A.铜、锌和铝基底及它的合金
B.注释3和4，见第6节
2.2ISO标准
ISO1456金属镀层——镍铬与铜镍铬的电沉积镀层
ISO1457金属镀层——铁或钢表面铜镍铬镀层
3.术语
3.1定义
3.1.1重要表面——对外观或正常组装位置上物件的适用性而言，通常必需为可见的表面（直接的或映射的），或因为这些表面而产生组装物件上损坏可见表面的腐蚀性产品，必要时，重要表面应由购买商指定并表明于零件图上或由适当的标记性样本予以提供。
4.分类
4.1此规范中根据工作条件指定了五种镀层级别,由包含的分类数定义了几种镀层类型
4.2工作条件数
4.21工作条件数表示相应镀层级别下暴露的严重程度
SC5极度恶劣
SC4非常恶劣
SC3恶劣
SC2中度
SC1轻度
4.2.2相应于多种工作条件数的几种典型工作条件列于附录X1中
4.3镀层分类数——镀层分类数包括：
4.3.1基本金属（或合金中主要金属）的化学符号后面加一斜线，不锈钢除外，在这种情况下，表示方法为SS后面加规定的AISI数再加斜线，即SS463/
4.3.2铜的化学符号（Cu）（若铜应用其中）
4.3.3千分尺测得的表示铜镀层的最小厚度数目（若铜被应用）
4.3.4表示铜沉淀型式的小写字母，（若铜被应用）（见节4.4和节6.3.2）
4.3.5镍的化学符号（Ni）
4.3.6千分尺测得的表示镍镀层的最小厚度数目
4.3.7表示镍沉淀型式的小字母（见4.4节和6.2.4节）
4.3.8铬的化学符号（Cr）
4.3.9表示铬沉淀的字母和千分尺测得的最小厚度量（见4.4节和6.2.5节）
4.4表示分类的符号——镀层分类数中使用下列小写字母以描述镀层类型
a——酸性池中延展性的铜沉积物
b——完全光亮条件下单层镍沉积物
p——需达到完全光亮程度而磨光的暗的或半明亮镍
d——双层或三层镍镀层
r——正规（即常规的）铬
mc——微裂铬
mp——微孔铬
4.5完全分类数目的例子——一个由15µm最小量（柔软酸）铜加25µm最小量（双重）镍加0.25µm最小量（微裂的）铬组成的钢表面镀层所具有的分类数如下：
Fe/Cu15aNi25dCrmc（见4.3节和6.2节有关符号的说明）
表2：
钢表面镍铬镀层
注释1——试验结果表明，有关常规铬的分类数目所描述的镀层系统是否适宜SC4和SC3，这里存有一些疑问
注释2——采购商许可之下，铜可应用于镍之内层位置，但是，它不可用于指定镍层的任何部分的代替者，若铜被许可使用。
表3可用作于相同的工作条件
工作条件序号
分类号A
镍层厚（µm）
SC5
Fe/Ni35dCrmc
35
Fe/Ni35dCrmp
35
SC4
Fe/Ni40dCrr
40
Fe/Ni30dCrmc
30
Fe/Ni33dCrmp
30
SC3
Fe/Ni30dCrr
30
Fe/Ni25dCrmc
25
Fe/Ni25dCrmp
25
Fe/Ni40pCrr
40
Fe/Ni30pCrmc
30
Fe/Ni30pCrmp
30
SC2B
Fe/Ni20bCrr
20
SC2B
Fe/Ni15bCrmc
15
Fe/Ni15bCrmp
15
SC1B
Fe/Ni10bCrr
10
A.当需有阴暗或光泽表面处理要求时，粗糙P镍或可替代于b镍或镍的亮层
B.工作条件Nos.2中，P或d镍或可被b镍所替代，在工作条件No.1中mc铬和mp镍或可被r铬所替代
表3：
钢表面铜镍铬镀层
工作条件号
分类NOA
镍厚度（µm）
SC5
Fe/Cu15aNi30dCrmc
30
Fe/Cu15aNi30dCrmp
30
SC4
Fe/Cu15aNi25dCrmc
25
Fe/Cu15aNi25dCrmp
25
SC3
Fe/Cu12aNi20dCrmc
20
Fe/Cu12aNi20dCrmp
20
A.当需有阴暗或光泽表面处理要求时，粗糙的P镍或可被明亮d镍层所替代
表4：
锌合金表面铜镍铬镀层
注释——试验结果表明，如下声明存有一些疑问，有关常规铬的分类数所描述的镀层系统是否适宜SC4和SC3。
工作条件号
分类序号
镍层厚（µm）
SC5
Zn/Cu5Ni35dCrmc
35
Zn/Cu5Ni35dCrmp
35
SC4
Zn/Cu5Ni35dCrr
35
Zn/Cu5Ni30dCrmc
30
Zn/Cu5Ni30dCrmp
30
SC3
Zn/Cu5Ni25dCrr
25
Zn/Cu5Ni20dCrmc
20
Zn/Cu5Ni20dCrmp
20
Zn/Cu5Ni35pCrr
35
Zn/Cu5Ni25pCrmc
25
Zn/Cu5Ni25pCrmp
25
SC2B
Zn/Cu5Ni20bCrr
20
SC2B
Zn/Cu5Ni15bCrmc
15
Zn/Cu5Ni15bCrmp
15
SC1B
Zn/Cu5Ni10bCrr
10
A.当需有阴暗或光亮的表面处理时，粗糙的P镍或可被B镍或明亮的d镍层所替代
B.工作条件NOs.2和1中，P或d镍或可被b镍所替代，工作条件NO.1中，mc和mp铬或可被r铬所替代
5.定购信息
5.1按照此标准定购电镀物品时，购买者必须声明如下信息：
5.1.1此标准的ASTM名称数
5.1.2需求的具体镀层的分类数或基底材料和工作条件数表明条件必需的承受能力的程度，如果工作条件数而不是分类数被提出，那么制造商可免于提供任何形式的与具体工作条件数一致的分类数所指明的镀层物，见表2.3.4或5，一旦要求，制造商必须告知购买者所用镀层的分类数。
5.1.3表面要求，如明亮，灰暗或光泽的，做为选择购买商必须提供或核准所需表面处理要求或表面处理范围的样品。
5.1.4重要表面，应显示于零件图面上，或者，由适当带有标识符的样品提供表示。
（见3.1）
5.1.5支架重要表面位置或接触标记，这些标识是不可避免的。
（见6.1.1）
表5：
铜或铜合金表面镍铬镀层
注释——虽然分类数满意于各种工作条件数，对于抗腐蚀性能力而言，系统使用细微不连继铬通常优于使用常规铬。
工作条件号
分类号A
镍厚度（µm）
SC4
Cu/Ni30dCrr
30
Cu/Ni25dCrmc
25
Cu/Ni25dCrmp
25
SC3
Cu/Ni25dCrr
25
Cu/Ni20dCrmc
20
Cu/Ni20dCrmp
20
Cu/Ni25pCrr
25
SC3
Cu/Ni20pCrmc
20
Cu/Ni20pCrmp
20
Cu/Ni30bCrr
30
Cu/Ni25bCrmc
25
Cu/Ni25bCrmp
25
SC2B
Cu/Ni15bCrr
15
Cu/Ni10bCrmc
10
Cu/Ni10bCrmp
10
SC1B
Cu/Ni5bCrr
5
A.当有灰暗或光泽面表面处理要求时，粗糙的p镍或可代替b镍或者说d镍的明亮层
B.工作条件Nos.2和1中，P或d镍或可代替b镍，在工作条件NO.1中，mc或mp铬或可替代r铬
5.1.6非重要表面的缺陷的许可限度
5.1.7非标准评估的延展度（见6.4）
5.1.8腐蚀试验后表面恶化的许可限度（见6.6.3）
5.1.9取样方法和容可度（见节7）
5.1.106.7节中给定的限度内按照试验方法B764测定的镍层之间电化学电位差异的最小值
5.1.11粘附力试验——应用的粘附力试验（见6.3）
6．产品要求
6.1可视缺陷
6.1.1电镀物品重要表面不得有明显可见的电镀缺陷，比如砂眼、凹点、粗糙不平、裂纹以及未镀区域，亦不应有污痕及变色现象，物品上可见的接触印痕是不可避免的，但这些痕迹的位置须由购买商指定，电镀物品必须干净且不应有损伤现象。
6.1.2基底金属表面的缺陷，如擦伤、孔隙含有的绝缘物、轧制和冲模标记、遮掩部位和裂痕等，或可影响表面镀层性能，尽管存在最好的电镀实验先例，因此，起因于这种电镀缺陷的电镀者的责任应被排除。
注释2——为尽可减少此类问题的发生，有关基底材料或电镀项目的规范中应说包括合适此类基底材料的条件限度。
6.2工艺及镀层要求
6.2.1对于获得满意粘附力和镀层的腐蚀性能而言，适当的准备程序和对基底材料表面的清净是必不可少的，因此，必需相应于各种电镀基底金属配制好实验所需之物对应各种基底金属。
配制的ASTM实验是有效可用的，见第2节
6.2.2接下来的操作程序，把将要电镀的零件（或物品）放置入电镀池中，此电镀池要求生成一种由具体的镀层分类数或者表2、3、4或5中列出的适合具体工作条件数的镀层分类数之一的沉淀物。
6.2.3铜的类型与沉淀厚度
6.2.3.1铜的类型——由厚度值后面的下列符号来表示铜的类型a表示包括因铜沉淀而提高测量水准不少于8%的延伸量的添加剂酸性池中的延展性铜沉淀物。
如果未能达到最小延伸量要求，或者，未达到测量标准要求下的沉淀物，此时，厚度值之后则没有符号。
6.2.3.2铜沉淀的厚度——随后的化字符号铜（Cu）的数字表示千分尺测得的重要表面位置上铜沉淀的最小厚度（见3.1节）
6.2.4镍的类型和沉淀厚度
6.2.4.1镍的类型——镍的类型用位于厚度值之后的下列符号所表示（注释5）
b表示非常明亮条件下的镍沉淀物
p表示要求擦光成完全明亮度的阴暗或半明亮镍，此类镍必须含有少于0.005%质量比的硫磺（注释3和4），以及不少于8%的延伸量
d表示双层或三层镍镀层，此类镀层体系中的底层必须含有少于0.005%质量比的硫磺（注释4）以及不少于8%的延伸量，顶层必须含有多于0.04%质量比的硫磺（注释3和4）厚度必须不少于总镍厚的10%，而双镀层中的底层厚度必须不少于总镍厚的60%。
除钢外，钢必须至少75%，而三层镀层中，底层则应在50%至70%之间，三层中的中间层应含有不少于0.15%质量比的硫磺和不超过总镍厚10%的厚度，这些多镍层镀层要求概括于表1中。
注释3——为表明该用哪一种型式的镍镀液而指定具体硫磺含量，尽管目前还没有简单有效的方法来确定电镀物品上镍沉淀物的硫磺含量，但尤其在配制试验样本时（见附录X3）可使用化学确定之方法。
注释4——对按试验方法B487配制物品的断面磨光和蚀刻，对其作精微检验以识别镍的类型，双层和三层镀层中单层镍厚，以及单层之间的电化联系，也可按试验方法B764通过STEP试验加以测定。
6.2.4.2镍沉淀的厚度——化学符号Ni后面的数字表示千分尺测定的重要表面位置镍沉积物的最小厚度值（见3.1）
6.2.5铬的类型和沉淀厚度
6.2.5.1铬的类型——沉淀铬的类型由位于化学符号Cr之后的下列符号来表示：
r表示常规的（即通常的）铬
mc表示微裂铬，所有重要表面任何方向上超过30裂纹/mm的裂纹，并且肉眼看不见这些裂纹（见6.9节）
mp表示微孔铬，每10000cm2面积上至少包含有10000个微孔，并且肉眼看不到这些微孔（见6.9节）
6.2.5.2铬沉淀物的厚度——重要表面铬沉积的最小厚度为0.25µm（见3.1）除了工作条件SC1（见4.2.1）中最小厚度或可降低至0.13µm外。
表示铬的厚度方法正如其类型一样用相同的符号表示而非铜和镍一样用数字来表示。
6.2.5.3细微不连续镍上电镀铬时，过大的镀厚将在镍厚内起到绝缘微粒间的连接桥梁作用，推荐最大厚度量为0.5µm
6．3粘附力——镀层必须对基底金属具足够的粘附力，并且多镀层中单个镀层之间亦必须具足够的粘附力，这些都可用试验方法B571中的方法加以适当的测试，实用中特殊的试验或测试方法应由购买商来指定
6．4延伸性——在附录X2中给定的试验方法下延伸性必须满足这样一种要求，铜延伸量不少于6.2.3.1节中所陈述的要求量，镍延伸量不少于6.2.4.1节中所陈述的要求量，或许要求更大的延伸量，但必须以采购商和制造商协同一致为前提条件。
6．5镀层厚度
6.5.1由镀层分类数表示最少镀层厚度
6.5.2必须认识到或有超过此规范中所要求的镀层厚度的镀厚需求
6.5.3必须测定重要表面点上镀层厚度以及其各种镀层，（见3.1节和注释5）
注释5——当涉及具体沉淀厚度的重要表面不易控制时，比如细线、洞、深槽、角的底部及其他类似区域，购买者和制造商必须认识到使用更易接近的表面形成更厚的沉淀或作特殊的导轨架之必要性，特殊轨架可能涉及合适性、辅助性或双电极或绝缘护罩的使用。
表6不锈钢表面镍铬层A，AISI指定类型300及400系列B和铝合金
注释——镍铬电镀前，不锈钢表面及铝基底必须按供应者和便用者协调一致的B254C实验C，B253D指导或相当的方法作预处理准备。
保养条件号
分类号
镍厚（µm）
SC4
SS-3XXE/Ni20b/Crmp
20
SC4
SS-4XXE/Ni25b/Crmp
25
SC5
Al/Cu15a/Ni40d/Crmp
40
A.表6中数据仅适用于微孔铬系统，对标准的或微裂系统的应用，数据为无效的。
B.此规范中使用的不锈钢合金数基于AISI系统，此类系统与其它数字系统比如联合数字系统（UNS）或外部规定具不可互换性。
C.不锈钢基底预电镀
D.铝基底预电镀
E.指定的300或400合金衬片数
6.5.3.1试验方法B504描述的电量分析方法或可用于测量铬的厚度，镍的总厚度以及铜的厚度、STEP试验、试验方法B764、类同电量分析方法，或可用于估计多镀层中镍的单层厚度。
6.5.3.2试验方法B487所描述的精微的（显微镜的）方法或可用于测量每层镍厚和每层铜厚的厚度
6.5.3.3试验方法B568所描述的X-射线法或可用于测定铜/镍/铬混合镀层的总厚度，而不可测定任何单层的厚度。
6.5.3.4如果能表明测量的不确定性少于10%或少于6.5.3节中提及的任何可用方法的比例量，或可使用其它的方法，其它方法概述于指导B659中。
6．6腐蚀试验
6.6.1镀层物品必须经受一段时期的显示于表7中合适于特殊工作条件数（或与具体分类数相一致的工作条件数）的腐蚀试验，此试验被详细描述于ASTM规范中。
注释6——催化性腐蚀试验结果与其它介质中腐蚀耐力性之一间没有直接的联系，由于多种因素，比如保护膜的形成、腐蚀进展的影响以及所遭遇条件的相关变化等的影响，因此试验所获得的结果，不能作为所有环境的试验材料腐蚀耐力的直接指导，同时，试验中不同材料的性能不能当作工作条件下这些材料的相对腐蚀耐力的直接指导。
6.6.2相对腐蚀试验方法下物品被处理之后，将得到基底金属腐蚀性或镀层气泡等方面的检验，任何基底金属腐蚀或镀层砂眼或气泡都可作为拒收的理由，必须懂得观察试验后偶尔散布的微小腐蚀缺陷，通常，“可接受的耐力”意味着这样一种缺陷情况，当被仔细观测时，不属于电镀部件功能影响的重大破坏与损伤表面或其它有害的方面，实验B537给出一种腐蚀等级的确定方法。
6.6.3镀层的表面恶化希望发生于多种型式的镀层试验期间，由采购商具体指定可容许的表面恶化限度。
6．7STEP试验要求
6.7.1按试验方法B764（STEP试验）符合SC5、SC4、和SC3条件下作多镀层中每两个镍层的电化电位差异测定。
注释7——通常不建构一个容许接受的STEP值，但有关STEP值的范围协议必须取得，STEP值取决于被测量的两个镍层。
半—明亮镍层和明亮镍层之间的STEP电位差值范围是100至200mv。
对于所有的镍层组合而言，半—明亮镍层比明亮镍层更高级（阴极的）。
明亮镍层之间以及明亮镍层与铬层之间的STEP电位差异存有0至30mv的电位范围，相比于铬前面的镍层，明亮镍层更活跃（阳极的）
6．8硫磺含量
6.8.1镍沉定物中的硫磺含量必须满足6.2.4.1节和表1中的最大值或最小值要求。
6.8.2附录X3中给出了硫磺测定的方法
6．9密度及铬的不连继性测量
6.9.1微裂或微孔铬沉淀中裂纹或孔隙的密度必须满足最小值条件，整个重要表面上任何方向上微裂铬必须超过30条裂纹/mm（300裂纹/cm）整个重要表面上任何方向上微孔铬必须包含有不低于10000孔/10х10平方毫米的量（10000孔/cm2），并且肉眼不可见这些裂纹和孔隙。
表7：
对应于每种工作条件数的腐蚀试验
注释1——所谓“中性”盐雾试验，主要因为结果再生性的缺乏A，实验B117通常被怀疑为装饰性镍铬镀层的催化性腐蚀试验，试验被看作仍应用于许多电镀工业的程序中，用以检查相对柔和工作条件下使用的镀层品质，因此，这种试验和满足采购者与制造者之间协议要求的任何使用的建议应该局限于工作条件Nos.2和1指定的镀层范围内
注释2——醋酸盐方法B287已废止
基底金属
工作条件数
（电镀等级）
腐蚀试验与持续时间（H）
CASS方法
Corrodkote方法
醋酸盐方法
B368
B380
B287
钢、锌合金或铜和铜合金、不锈钢和铝合金
SC5
44
…
…
SC4
22
两个16-h环循
144
SC3
16
16
96
SC2
4
4
24
SC1
…
…
8
A.“标准盐雾试验——它是一个有效认可的试验吗？
”电沉积金属镀层的特征，试验和性能ASTM.STP197.ASTM1956.P.107
6.9.2附录X4中给出了不连续性测量的方法，见附录4中X4.4关于由腐蚀试验确定活跃腐蚀位置的方法。
7取样要求
7.1检查一定数量电镀物品所用的取样计划须经采购商与供应商协商一致。
注释8——通常，按照镀层上的要求，随机选取相对较少的物品作为样品加以检查，以此方法来检验成组的镀层物品，基于样品检查之结果要求，待检物品按符合与不符合加以分类，应用统计学原理确定样品的多少与遵从的标准，此过程称为取样检验，三个标准，试验方法B602，指导B697和方法B762包含了镀层取样检验而设计的取样计划。
试验方法B602包含四个取样计划，其中三个用于非破坏性试验，一个用于破坏性试验，买卖双方可以相互协议所用的计划方案，若双方未能达成一致意见，那么，通过试验方法B602确定出所用之计划。
指导B697提供了大量计划并给出了计划选择指导，一旦指导B697被指定，买卖双方则必需协商好所用之计划。
方法B762仅用于有数值限度的镀层要求，比如镀层厚度，试验必须产生一个数值和某些必须满足的统计要求，方法B762包括许多计划并给出满足特殊需求的精确计划的说明，买卖双方可以就计划或所用之计划协商一致，若他们未能达成一致意见，B762可以确定所用之计划。
注释9——当作特征测量的破坏性和非破坏性试验同时存在时，采购者需要声明究竟采用哪一种类型的试验以选择出适当的取样计划，一个试验或许会损坏不重要的镀层区域，或者，尽管损坏了镀层，但试验部件或可通过剥脱和重镀以重新获得，采购者需声明是否采用破坏性试验或非破坏性试验。
7．2检查抽样组应该明确为某种同类电镀物品的组合，由同一规格所产生，并由单个供应商在同一时间或同一条件下大致相同时间内电镀，这些多种组合作为认可或拒收的整体来递呈。
7．3如果单独的试验样本用作代表试验被镀物品，那么样本必须在附录X2，X3和X4中呈现出其性质、大小、数量和要求的加工过程，除非有必要加以论证，非破坏性试验制作项目和视觉检验中不得运用单个配制的样本，单个配制样本可或用于包括粘附力，延展性，硫磺含量和不连续数确定的破坏性试验和腐蚀试验等场合。
8．包装
7．1按实验D3951包装好包括转包合同在内的美国政府和军用的电镀部件。
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