自催化镍-磷层技术要求和试验方法(化学镀镍磷)(GB/T13913-92）

  化学镀镍设备  

1主题内容与适用范围 

本标准规定了自催化镍-磷镀层的要求和试验方法。 

本标准适用于黑色金属和有色金属基体上的自催化镍-磷镀层。 

2引用标准 

GB3505 表面粗糙度  述语 表面及其参数 

GB 4956 磁性金属基体上非磁性覆盖层厚度测量 磁性方法 

GB 5931 轻工产品金属镀层和化学处理层的厚度测试方法 β射线反向散射法 

GB 5935 轻工产品金属镀层的孔隙率测试方法 

GB 6458 金属覆盖层 中性盐雾试验（NSS试验） 

GB 6459 金属覆盖层 醋酸盐雾试验（ASS试验） 

GB 6460 金属覆盖层 铜加速醋酸盐雾试验（CASS试验） 

GB 6461 金属覆盖层 对底材为阴极的覆盖层腐蚀试验后的电镀试样的评级 

GB 6462 金属和氧气物覆盖层 横断面厚度显微镜测量方法 

GB 6463 金属和其他无机覆盖层 厚度测量方法评述 

GB 6465 金属和其他无机覆盖层 腐蚀膏腐蚀试验（CORR试验） 

GB 9707 金属和其他有关覆盖层 维氏和努氏显微硬度试验 

GB 11379 金属覆盖层 工程用铬电镀层 

GB 12334 金属和其他无机覆盖层 关于厚度测量的定义和一般规则 

GB 12335 金属覆盖层 对底材号阳极性的覆盖层腐蚀试验年的试样评级 

GB 12609 电沉积金属覆盖层和有关精饰计数抽样检查程序 

3 术语 

主要表面：指工件上某些已被镀层覆盖或待镀覆的表面，该表面的镀层对工件的外观和（或）使用性能是重要的。

4 需方应向供方提供的资料 

4.1 必要资料 

A．  本标准的标准号：

B．  镀层和任何底层的厚度，以um计； 

C．  主要表面，应在图纸上详细标明，也可用有适当标记的样品说明，不需要镀覆自催化镍-磷镀层的部分也要标明； 

D．  基体金属的冶金状态，额定组成或详细说明。

4.2 附加资料 

必要时,需方还应提供下述资料: 

A.     预处理和限制预处理的特殊要求；

B.     热处理和限制热处理的特殊要求；

C.     为了将镀层中夹杂的磁性微粒或细铁屑降至最低限度,镀后需对钢需件进行消磁处理。 

5基体金属的镀前处理 

5.1品表面状态 

供方应检查主要表面上可能不利于最后精饰的可见表面缺陷，在处理之前应担请需方注意有关缺陷。

5.2镀前消除应力 

5.2.1 若需方规定，钢铁零件镀前应消除应力，除另有规定外，应采用表1所列的热处理条件。 

表1 镀前消除应务的热处理条件（表面淬火件除外） 

注：1）或在较高温度下进行较短时间的热处理。 

5.2.2 如果消除应力是在喷丸后进行，热处理温度不应超过220℃。 

5.2.3 表面淬火的零件应在130～150℃热处理，时间不少于5h。如果允许降低基体表面的硬度，则可在较高温度下进行较短时间的热处理。 

5.2.4 有色金属一般不要求进行消除应力的热处理，但对承受应力或在氨气或铵盐溶液中导致表面开裂的黄铜和铜合金应消除应力。 

5.3 喷丸 

5.3.1 一般要求 

如果为了产生压应力而规定喷丸，应由需方规定一个适当的方法。为了防止表面产生不同的应力状态，在喷丸过程中应使表面全部喷到。

5.3.2 对钢的要求 

如采用喷丸提高疲劳强度，其喷丸强度在按GB11379附录C（参考件）规定的方法测量其结果时，其弧高至少应是： 

0.3 mm 对于抗张强度低于1100 Mpa的钢； 

0.4 mm 对于抗张强度等于或大于1100 Mpa的钢。 

喷丸应使有关的部位全部喷到，即钢球印迹相互交错重叠。

为了避免变形，薄壁区应采用较低的喷丸强度，但是这就不可能完全有效地避免疲劳强度的降低。

5.3.3 对有色金属的要求 

有色金属的喷丸强度应由需方规定。

5.4 底层 

由于如下原因，某些基体金属需镀覆底层：

A．  增加结合强度；

B．  防止扩散；

C．  防止镀液污染。

为了防止扩散和镀液污染，在锑、砷、铋、镉、铅、镁、锡和锌含量超过痕量的基体金属上需电镀2～5um厚的铜或镍度层，但青铜和黄铜除外。 

为了增加镀层与某些基体金属的结合强度，在铬、铅、钼、镍、锡、钛和钨含量超过痕量的基体金属上，可镀2um的铜或镍底层。 

6 对镀层的要求 

6.1 外观 

镀态下的主要表面的外观可为光亮、半光亮或无光泽的。除另有规定,当用目视检查进,表面应均匀,不应有麻点、裂纹、起泡、分层或结瘤等缺陷。 

6.2 表面粗糙度 

如果需方规定了粗糙度，应按GB 3505的规定进行测定。 

镀层的表面粗糙度一般不会优于镀前基体的表面粗糙度。

6.3 厚度 

主要表面镀覆的自催化镍-磷合金和底层的最小厚度及测量方法应由需方规定。其厚度选用见附录C。 

应允许需方规定同时镀覆测量镀层厚度的试样。

6.4 硬度 

如果需方要求硬度值，应按GB 9790规定的方法，在热处理后测量，其结果应在需方规定的硬度值的±10％以内（见附录B和8.3）。 

6.5 结合强度 

由需方根据如下原则确定，镀层应能通过7.2条的一种或多种结合强度试验。 

A．  当采用7.2.1条所述的弯曲试验时，镀层不应出现脱落。弯曲拉伸面的镀层开裂，不应认为镀层结合强度不良； 

B．  当采用7.2.2条所述的热震试验时，镀层不应产生起泡或剥落； 

C．  当采用7.2.3条所述的冲压试验时，镀层不应出现起泡或片状脱落； 

D．  当采用7.2.4条叙述的锉刀试验时，镀层不应起皮。 

6.6 孔隙率 

除非另有规定，当用GB 5935的适当方法进行孔隙率试验，并根据GB 6461和GB 12335进行评价时，其级别一般不低于8。在某些关键性应用中要求完全无孔隙，级别不应低于10。 

6.7 对基体防腐蚀性能的要求 

当有规定时，自催化镍-磷合金镀件可按GB 6458、GB 6459、GB 6460、GB 6465规定的试验方法中的一种进行。试验结果根据GB 6461和GB 12335进行评价，验收级别由需方规定。 

6.8 镀层的耐蚀性 

如果需要，需方应规定镀层的耐蚀性及其试验和评价方法。

6.9 耐磨性 

如果需要，需方应规定镀层的耐磨性及其试验和评价方法。附录D（参考件）列出了现行不同的试验方法。 

6.10 可焊性 

如果需要，需方应规定镀层的可焊性及其试验和评价方法。

6.11 化学成分 

如果需要，需方应规定镍-磷合金层的化学成分，若无规定，根据表2提供镀层，并应符合典型成分的规定范围，在这种情况下，一般不提供化学成分的数据。 

表2 镀层的化学成分                           ％ 

7 试验方法 

7.1镀层厚度的试验。 

在主要表面上的任何位置测量镀层的厚度，所用的测量方法均应保证测量误差在10％以下。 

7.1.1 增重法 

7.1.1.1 原理 

镀覆的度样与工件的基材相同，测定镀层所增加的质量，计算镀层厚度。

7.1.1.2 测量 

测定试样的面积。

称量清洁、干燥的试样，精确至0.001g，然后在工艺条件下镀覆试样，将镀覆的试样进行清洗、干燥，并在与称量未镀覆试样时相同的温度下，称量至相同精度。 

7.1.1.3 计算 

镀层厚度按公式（1）计算。 

δ=10（m2 - m1）/ρA                                                 （1） 

式中：δ——镀层厚度，㎜；

m1 ——镀覆前的试样质量，g； 

m2 ——镀覆后的试样质量，g； 

ρ——镀层的密度，g/cm³； 

A ——试样镀覆表面的面积，cm²。 

注：镀层的密度随着其磷含量的不同而变化。典型密度见表3。 

表3 典型镍-磷镀层的密度 

7.1.2 横断面金相法 

按GB 6462规定的方法进行测量。 

7.1.3 工程量具测量法 

镀覆前后测量零件或试样上规定部位的厚度，计算镀层厚度。常用的测量仪器如千分尺，在规定的部位进行测量，精确至0.002mm，可得到一个厚度的直接读数。 

7.1.4 磁性法 

GB 4956规定的磁性法适用于磁性基体上磷（非磷性）含量大于9%，且未进行热处理的自催化镍-磷镀层的厚度测量。仪器必须用在同一溶液中镀覆的，并用GB 6462规定的显微镜法测量了镀层厚度的钢铁试样进行校准。 

7.1.5 β射线反向散射法 

按GB 5931规定的方法进行测量。 

β射线反向散射法只限于用在原子序数小于18或大于40的基体金属。 

应考虑到镀层的实际磷含量，因此测量仪器需用与被测工件相同基体和镀层磷含量相同的标准试样进行校准。

7.2 镀层结合强度试验 

7.2.1 弯曲试验 

将试样沿直径最小为12mm的或试样厚度4倍的心轴绕180°用4倍的放大镜检查。 

7.2.2 热震试验 

对不同的基体金属，按照表4的要求，将镀覆了自催化镍-磷的零件在炉内加热1h。 

工件在室温水中淬火。

注：如本试验方法对零件的机械性能有不良影响，则不采用本法试验而改用其他试, 验方法