新闻速览:

行业动态

技术培训

当前位置:首页 > 分会工作 > 技术委员会 > 技术培训

电镀件工艺技术规范

发布时间:2017-11-14 10:29:31 点击数:238

1 主题内容与适用范围

本规范规定了零部件电镀层的选择和各镀种及化学处理的标注方法。

本规范适用于产品零部件设计时电镀层种类的选择、厚度和标注方法。

2 引用标准

GB1238-76

JB/288-75

3 电镀层的主要目的

3.1 保护金属零件表面,防止腐蚀。

3.2 装饰零件外表,使外表美观。

3.3 提高零件的工作性能。如提高表面硬度、耐磨性、导电性、导磁性、耐热性、钎焊性、反光能力;节约及代替有色金属或贵金属;提高轴承使用寿命;修复磨损零件;热处理时的局部保护以及其它特殊性能。

4 决定电镀层种类和厚度的因素

a.零件的工作环境;

b.被镀零件的种类、材料和性质;

c.电镀层的性质和用途;

d.零件的结构、形状和尺寸的公差;

e.镀层与其互相接触金属的材料、性质;

f.零件的要求使用期限。

5 镀层使用条件的分类

从保护金属零件使它不受腐蚀的观点出发,必须根据零件在使用时的工作环境来选择镀层的种类和厚度。镀层的使用条件,按照气候环境的严重程度分为以下三类。

第一类 腐蚀性比较严重的工作环境:大气中含有较多的工业气体、燃料废气、灰尘和盐分以及相对湿度较大的地区。例如工业城市、离海较近的地区和湿热带地区等。或具有大量燃料废气和二氧化硫的室内,以及经常接触手汗的工作条件。

第二类 腐蚀性中等的工作环境:大气中含有少量的工业气体、燃料废气、灰尘和盐分以及相对湿度中等的地区。例如离海较远的一般城市和一般室内环境。

第三类 腐蚀性轻微的工作环境:大气中工业气体、燃料废气、灰尘和盐分的含量很少,而且气候比较干燥。例如干热带地区、密封良好的设备的内部。

从防腐蚀的要求来看,有些金属在腐蚀性轻微的条件下可以不加保护层而应用。在比较严重的工作环境下,大部分金属要求有一定形式的防护,而有些金属则不能使用。

从保护基体金属免受腐蚀的要求来看,一般可考虑:

a.贵金属(金、铂)、含铬18%以上的不锈钢、轧制的磁性合金材料、以及镍铜合金等,一般不需再加防护层。

b.碳钢、低合金钢和铸铁制造的零件,在大气中容易腐蚀,应加保护层。由于工作条件的限制不能采用保护层时,应采用油封防锈。在油中工作的零件,可以不加防护层。

c.铜和铜合金制造的零件,根据不同的使用条件,采用光亮酸洗、钝化、电镀或涂漆保护等。用磷青铜或铍青铜制造的精密零件可以不进行表面处理。

d.铝和铝合金制造的零件,可以采用阳极氧化和封闭处理。不适于阳极氧化的小零件,可采用化学氧化处理。铸造铝合金可采用涂漆防护。用作通信机箱的铝合金须进行导电氧化。

e.锌合金制造的零件,可以采用磷化、钝化、电镀或涂漆防护。

6 电镀层的选择

6.1 各类电镀层的特性及用途

镀层按其用途可分下列三类:

a.防护性镀层:主要作用是保护基体金属免受外界腐蚀,不规定对产品的装饰要求。

b.防护-装饰性镀层:除保护基体金属外,还使零件表面美观。

c.工作保护镀层:除具有一定的保护作用外,主要用于特殊的工作目的,如:提高零件表面硬度和耐磨性,提高导电性和钎焊性,稳定接触电阻,防止表面渗碳以及其它特殊要求。

各类电镀层的特性及用途列于表1中。

1 各类镀层的特性及应用

 

镀层

系列

镀层类别

    

 

 

铜、镍、铬及铜-镍-铬复合镀层

镀铜层结构细密,结合力好,性质柔软,容易抛光。在大气中易受腐蚀介质的侵蚀。

镀镍层外观好,机械性能和耐蚀性能均优良。但镀层多孔,容易产生针孔腐蚀。不同含硫量的双层镍、三层镍能有效地提高防护性能。

在铜-镍底层上镀一层0.5μm(超过此厚度易产生裂纹)的铬,可获得美丽的装饰外观。采用微裂纹镀铬或微孔镀铬工艺,可提高整个组合镀层的防护性。

铜:a.用作铜-镍-铬组合镀层的底层

b.镀铜防止钢铁局部渗碳和渗氮

c.镀覆电器灭弧栅片,印刷电路和电铸模等

镍:常用作铜-镍-铬组合镀层中的中间层;也可单独用作防护-装饰性镀层,其厚度要足以防止有针孔

铜-镍-铬复合镀层常用作机械、电器、医疗器械和日用五金的防护-装饰

在广州和海南岛地区室外大气腐蚀试验表明:铜-镍-铬组合镀层达45μm以上,即钢/铜20μm/镍25μm/铬 0.5μm,或钢/铜30μm/镍 15μm/铬 0.5μm,可保持三年而基体金属不产生锈蚀

 

铜-锡合金镀层

含锡10%~15%的低锡青铜,具有良好的抛光性能,镀层孔隙少,耐蚀性好。低锡青铜在大气中容易氧化变色,必须套铬。

合锡40%~50%的高锡青铜,外观呈银白色,硬度介于镍与铬之间,经抛光后,其反射率仅次于银,在大气中不易失去光泽,能耐弱酸,弱碱和食品中有机酸的腐蚀,同时具有良好的导电性和钎焊性。但是镀层性脆,不能承受敲打或变形。

低锡青铜套铬后,可作机械、轻工业和日用五金的防护-装饰性镀层。

高锡青铜可用来代银、铬,作为反光镜、仪器仪表、日用五金、餐具、乐器等防护-装饰性镀层。

目前我公司内没有此项生产工艺

 

锌-铜合金镀层

含铜25%左右的合金,有银白色光泽,成本低,保护性好。对钢铁来说,属阳极性镀层。在潮湿环境下,外观不如镍稳定,容易产生白色腐蚀点。

套铬后作轻工业产品,一般用作户内产品的防护-装饰镀层。

目前我公司内没有此项生产工艺

 

锌-铁-镍合金及锌-铁合金镀层

这两种合金有银白色外观,其电极电位同锌铜合金,在潮湿环境下容易产生白色腐蚀点。

套铬后,用来代替锌-铜合金镀层,作一般户内产品防护-装饰用

目前我公司内没有此项生产工艺

 

金、金合金镀层

镀金层,或含金75%-80%的合金镀层(其余为银、镍或铜等),色泽美观、持久作首饰等贵重产品装饰用

 

 

镀金不宜用银作底层

 

 

镀层

系列

镀层类别

    

 

 

黑镍镀层

是一种黑亮耀目的镀层,镀层很脆,弯曲时容易起皮或剥落,厚度不能超过1.5μm,作机械、光学仪器装饰用

目前我公司内没有此项生产工艺

 

锡-镍合金镀层

含锡65%的合金,外表像光亮的镍或铬,微带玫瑰色,有极高的耐蚀性能和抗暗性能。镀层硬度介于镍、铬之间;延性好;内应力很小,可代替铜-镍-铬镀层,作防护-装饰用

目前我公司内没有此项生产工艺

 

硬铬

硬铬镀层是本表所列诸镀层中硬度最高的,能提高工件使用寿命,镀覆工具、刃具;修复曲轴、齿轮、活塞环;以及其它要求提高硬度和耐磨的零件

镀硬铬的基体金属必须有足够的硬度

 

化学镀镍

硬度略低于硬铬,较容易接受机械加工。沉积速度快,对于复杂零件能获得较均匀的镀层,除氢较容易;耐磨和耐腐蚀性好;镀层均匀;硬度随含磷量增加而提高,如果在400℃下,热处理lh,可提高硬度一级,用作耐磨、耐腐蚀的镀层

 

 

镀铑

耐磨、耐腐蚀,接触电阻稳定。但镀层容易产生内应力和脆性,用作电器和电子工业比较重要的触头镀层

价格昂贵;目前我公司内没有此项生产工艺

(涂)

镀锌层

镀层外观呈青白色,钝化后可形成彩虹色、军绿色、黑色等,其防腐性能几乎与厚度成正比,可广泛应用于一般结构件、紧固件等。

据统计,一般钢铁件的防腐中,镀锌层约占50%

 

阴极电泳漆层

漆膜有灰色和黑色两种,主要成份为环氧树脂,属有机涂层,膜层与基体金属结合力好,防腐性能极其优良,硬度与金属镀层比要低,大约为4H铅笔硬度。可用于钢铁、铝及铝合金等的表面防腐,也可用作喷漆或喷粉的底层,以适应高防腐环境的需要。

15~20μm的涂层耐中性盐雾试验可达1000小时以上

 

达克罗涂层

外观呈银灰色,主要成份为非常细小的锌片、铝片及其铬酸盐,属无机涂层,防腐性能优良,无氢脆,耐高温,但硬度较低,不耐磕碰,适用于户外产品防腐底层、紧固件等

8μm的涂层耐中性盐雾试验可达1000小时以上

 

 

金、金合金镀层

金导电性好,接触电阻小,镀金作焊接面用得很广泛,但只能用10μm以下的箔金,否则,焊接时会生成金锡中间层,使联接点发脆和润滑性下降。为了克服纯金耐磨性差的缺点,通常用金合金代替纯金,但合金比纯金接触电阻大五倍。此外,金合金的钎焊性和防护性不如纯金好

在低负荷时,纯金接触电阻约为钯的13或铑的16;高负荷时,为钯、铑的110

 

镀银层

银导电率和反射系数都很高,镀层较软,耐磨性差。在大气中易受硫化物作用而变暗,使接触电阻增加。与塑料、陶瓷组装时,在潮湿和交直流电场

镀银后,需进行抗暗处理

 

镀层

系列

镀层类别

    

 

 

高导电易钎焊镀层

镀银层

作用下,镀层会向绝缘层迁移,甚至可能造成短路。电气工业广泛用作导电镀层

 

 

镀锡层

锡性质柔软,钎焊性好。对硫化物也很稳定。存放时间较久时,钎焊变难,镀后浸入热油中进行流平,可延长存放时间。广泛用于保护铜导线和导电零件,防止氧化或硫化。也用于需要焊接的零件

 

6.2 电镀层的推荐厚度

镀锌层、电泳层和达克罗涂层的推荐厚度见表2。

防护-装饰性镀层的推荐厚度见表3。

2镀锌层、电泳层和达克罗涂层的推荐厚度

基体

金属

   

镀层

类别

镀后

处理

使用条件①

最小厚度/μm

 

 

 

一般结构零件②

钝化

24

12

6

电泳层

 

Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ

15

喷漆或喷粉

10

达克罗层

 

Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ

8

喷漆或喷粉

6

紧固零件

M14

钝化

Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ

12

M8~M12

9

M6

6

M6

达克罗层

 

Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ

8

弹性零件③

除氢+钝化

Ⅰ、Ⅱ

12

6

①使用条件:I-腐蚀性比较严重的工作环境;Ⅱ-腐蚀性中等的工作环境;Ⅲ-腐蚀性轻微的工作环境。

②带螺纹的结构零件,按照零件的具体要求选择镀层厚度。

③细弹簧建议用不锈钢制造,不进行电镀。

3 防护-装饰性镀层的推荐厚度

基体

金属

零件类别

镀层类别

镀后

处理

使用条件①

最小厚度/μm

一般结构零件②

铜+镍+铬

抛光

24120.3

12120.3

660.3

铜和铜合金

一般结构零件

镍十铬

抛光

90.3

Ⅱ、Ⅲ

60.3

紧固零件

 

Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ

6

基体

金属

零件类别

镀层类别

镀后

处理

使用条件①

最小厚度/μm

铜和铜合金

弹性零件③

 

Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ

6

电联接件④

9

钝化+电子油

6

①使用条件Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分类见表2注①;

②带螺纹的结构件,按照零件的具体要求选择镀层厚度;

③手表用游丝、吊丝、波纹管等弹性零件,可不处理;

④受摩擦或工作能断开的导电零件,镀层厚度依工作条件而定。

7 金属镀层及化学处理表示方法

本条适用于金属和非金属制件上的电镀、化学镀、热浸镀、热喷镀、真空蒸发镀和表面化学处理。若对金属镀层及化学处理有特殊要求,而本条又未予规定时,允许在有关的技术文件中用文字说明。

7.1 金属镀层的表示方法由三部分组成,每部分之间以圆点“·”相连接。排列顺序如下:

7.2 化学与电化学处理的表示方法由三部分组成,每部分之间以圆点“·”相连接。排列顺序如下:


.3 镀覆方法、处理方法、镀层特征、处理特征、处理名称及后处理均用汉语拼音字母表示(见表4~表7),镀层名称用元素符号表示。

4 镀覆方法、处理方法的符号

  

采用的汉字及汉语拼音

   

  

汉语拼音

   

Dian

D

电化学处理

阴极电泳

电泳

Dian Yong

DY

达克罗处理

达克罗

Da Ke Luo

DKL

  

Hua

H

化学处理

  

Jin

J

  

Pen

P

真空蒸发镀

Zheng

Z

注:在紧固件的标记中允许省略“D”。

 

5 镀层特征、处理特征的符号

  

采用的汉字及汉语拼音

采用符号

  

汉语拼音

  

  

  

  

  

  

  

  

  

Jue

Ci

Dao

Ying

Kong

Ru

Hei

Hui

Shuang

Feng

Wen

J

C

D

Y

K

R

H

H1

S

F

W

全光亮

Liang

L3

 

L2

半光亮

L1

细光缎面

Duan

U3

粗光缎面

U2

无光缎面

U1

注:光亮、缎面的概念见表10和表11。

 

6 处理名称的符号

  

采用的汉字及汉语拼音

采用符号

  

汉语拼音

   

   

   

铬酸阳极氧化

铬氧

Dun

Yang

Lin

Ge Yang

D

Y

L

GY

7 后处理的符号

  

采用的汉字及汉语拼音

采用符号

  

汉语拼音

   

   

   

   

   

   

铬酸盐封闭

铬封

Dun

Yang

Lin

Zhao

Re

Kuo

Ge Feng

D

Y

L

Z

R

K

GF

7.4 镀层厚度用数字表示,单位为μm,其值为厚度范围下限。

注:①必要时,可以标注镀层厚度范围。

②镀层厚度不便表示时,可不标注。示例:

电镀硬金 710μm                     D·Y Au7

电镀暗镍710μm(需标注厚度范围时)  D·Ni710

化学镀镍35μm                       H·Ni 3

无光缎面电化学氧化                     D·U1Y

化学导电氧化                           H·DY

电化学氧化后铬酸盐封闭                 D·Y·GF

热浸锡                                 J·Sn

热喷锌                                 P·Zn

真空蒸发铝                             Z·Al

阴极电泳灰漆15~20μm                 DY·H115

7.5 颜色表示方法:

电镀后钝化和氧化常用颜色用汉语拼音字母表示(见表8)。

8 常用颜色的符号

  

采用的汉字及汉语拼音

采用符号

  

汉语拼音

军绿

彩虹

Bai

Hei

Jun

Cai

B

H

J

C

注:在紧固件的标记中允许省略“C”。

示例:电镀锌1520μm后钝化成彩虹色  D·Zn15·DC

7.6 合金镀层的表示方法:镀层名称以组成该合金的各元素符号和含量表示。含量为上限值,用数字表示,列在相应的元素符号之前。含量多的成分排在前面。二元合金标出一种成分的含量,三元合金标出两种成分的含量,以此类推。示例:

电镀含锡60%的锡铅合金 1520μm      D·60SnPb15

电镀镍钴磷合金3m                 D·80Ni20CoP35

7.7 多层镀层的表示方法:镀层名称应按镀覆顺序标出每层的名称与厚度,层间用斜线“/”隔开。示例:

以铜镍为中间层多层全光亮镀铬2030μm  D·L3Cu15Ni10Cr0.3

7.89中所列的前处理工序,一般不应在表示方法中出现。若必须表示出时,以斜线“/”将准备工序符号与镀覆、处理方法符号隔开。示例:

喷砂后电镀锌 710μm           PSD·Zn7

当前处理工序作为独立的完工处理时,按表9规定的符号表示。

示例:有机溶剂除油                     RC

9 前处理工序的符号

  

采用的汉字及汉语拼音

采用符号

  

汉语拼音

有机溶剂除油

化学除油

化学酸洗

化学碱洗

电化学抛光

化学抛光

机械抛光

  

  

  

  

  

振动擦光

溶除

化除

化酸

化碱

电抛

化抛

机抛

喷砂

喷丸

滚光

刷光

磨光

振光

Rong Chu

Hua Chu

Hua Suan

Hua Jian

Dian Pao

Hua Pao

Ji  Pao

Pen Sha

Pen Wan

Gun Guang

Shua Guang

Mo Guang

Zhen Guang

RC

HC

HS

HJ

DP

HP

JP

PS

PW

GG

SG

MG

ZG

7.9 光亮度等级和缎面等级,见表10和表11。

10 光亮度等级参考表

光亮度等级

全光亮

 

半光亮

   

L3

L2

L1

工艺方法示例

基体表面

镀层表面

电解液

抛光

抛光

无增光剂

抛光

不抛光

有增光剂

不抛光

不抛光

有增光剂

不抛光

不抛光

无增光剂

注:在无仪器测量光亮度时,以表中列举的工艺方法来表示光亮度概念;这些工艺方法并非是唯一的方法。

11 缎面等级参考表

缎面状态

细光缎面

粗光缎面

无光缎面

 

U3

U2

U1

工艺方法举例

镍密封,喷细砂后,镀光亮镍或喷细砂后化学抛光、电化学抛光,并经电化学氧化等工艺处理获得的具有没反射特性的光亮表面

喷丸或喷粗砂后,经光亮处理获得的具有漫反射特性的光亮表面

喷细砂、化学粗化或电化学粗化后,不经光亮处理获得具有没反射特性的无光亮表面

注:表中的光亮处理规范指有增光剂的电解液、化学抛光或电化学抛光等。