SJ 20891-2003 化学镀镍-磷合金规范.pdf

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1、SJ 中华人民共和国电子行业军用标准FL 0180 SJ 20891-2003 化学镀镇-磷合金层规范2003-12-12发布Specification for autocatalytic plating of nickel- phosphorous alloy coatings 2004-03-01实施中华人民共和国信息产业部批准IlIJ 1:( 本标准由信息产业部电子工艺标准化技术委员会提出。本标准由信息产业部电子第四研究所归口。本标准由中国电子科技集团公司第二十九研究所负责起草。本标准主要起草人z黄昌明、陈夭军、孙恒。SJ 20891-2003 SJ 20891-2003 化学镀镇-磷合

2、金层规范1 范围本标准规定了化学镀煤矿磷合金层(以下简称镀层)的技术要求。本标准主要适用于电子设备中黑色金属和有色金属上化学镀媒磷合金层，也适用于非金属上化学镀镇磷合金层。2 引用文件下列文件中的有关条款通过引用而成为本标准的条款。凡注目期或版次的引用文件，其后的任何修改单(斗、包括勘误的内容)或修订版本都不适用于本标准，但提倡使用本标准的各方探讨使用其最新版本的可能性。凡不注日期或版次的引用文件，其最新版本适用于本标准。GBff3505一1983表面粗糙度术语表面及其参数GB厅6461-1986金属覆盖层对属材为阴极的覆盖层腐蚀试验后的电镀试样的评级GB厅6463金属和其它无机覆盖层厚度测量

3、方法评述GB厅9790金属覆盖层及其它有关覆盖层维氏和努氏显微硬度试验GB厅12334金属和其官无机覆盖层关于厚度测量的定义和一般规则GBff 12335 金属覆盖层对底材呈阳极性的覆盖层腐蚀试验后的试样评级GB厅13913-1992自催化镰一磷层技术要求和试验方法GBff 16745-1997 金属覆盖层产品纤焊性的标准试验方法GJB 150.11-1986军用设备环境试验方法盐雾试验QB厅3823一1999轻工产品金属镀层的孔隙率测试方法3 分类镀层可按合金成分(含磷量分类，见表L表1镀层分类类站。镀层含磷量(重量百分比i要求11 (低磷)14 1II(中磷59 W(高磷)1O 4 要求4

4、. 1 基体材料催化特性4.1. 1 在高催化活性的铁、镇、钻、钮、佬等金属上可以直接镀覆。4. 1. 2 在电位比镇负、但表面易氧化的金属(如:不锈钢、铝、铁、筷、锢)表面要经过适当活化后，才能镀覆。4. 1. 3 对于电位比镰正的非催化金属(如:铜、银、金)和非金属(陶瓷、塑料、玻璃钢等复合材料)的表面需预先经过触发或催化处理，才能镀覆。SJ 20891-2003 4.2 镀前准备4.2. 1 需进行化学镀的基体金属表面不允许有油污、锈迹、毛刺、山坑、机械变形和机械划伤以及其他会影响精饰零件质量的缺陷。4.2.2 除非另有规定，所有机械加工，例如:成型、钻孔、熔焊和纤焊、热处理等，均应在化

5、学镀前完成。 , 且J了改善材料表面奸焊特性实施化学镀除外。4.2.3 除非另有规定，通常要求提供耐腐蚀性和检查孔隙率的零件，镀覆前表面粗糙度Ra:0.8旧，其它零件R.:豆1.6ffi，4.2.4 清洗和施镀前，所有经过机加工、表面硬化处理(包括冷加工，但表面未经啧丸处理).具有洛氏硬度HRC34 (或更高)的钢铁零件应按表2的规定进行消除应力的热处理。表2钢铁消除应力的热处理钢的最大抗拉强度值Rs热处理条件MPa 温度时间C h 运1050无要求;要求10501450 190220 1 145018 190220 18 1800 190220 ?:24 4.2.4.1 抗拉强度1050MP

6、a对应硬度值:34HRC、340HV、320HB。4.2.4.2 为了防止表面漳火零件和渗碳零件硬度降低，应在130C-150C进行热处理，保温时间不少于5h。如果基体表面硬度允许降低，可在较高温度下进行较短时间处理。4. 2. 4. 3 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钱盐溶液中出现表面开裂的黄铜和铜合金应消除应力。4. 2. 5 为了使镀层获得最大附着强度，应根据基体金属的种类、零件形状特点施加不同的化学、电化学清洗工艺。应注意，用盐酸和硫酸(但不限于)洗涤时，它可能会浸蚀表面或者对铁基合金产生氢脆，通常瞬间浸酸，活化表面或者在碱洗涤后中和是允许的，但应彻底漂

7、洗并严禁过腐蚀。待镀零件浸入镀液前，表面应呈连续水膜。4. 3 镰覆工艺4.3.1 承制方有权选择经主管技术部门批准的镀液配万和工艺应用于化学镀，以满足本标准的需要。4. 3. 2 为了防止污染镀液并提高附着力，在含有大于痕量的锐、刑、锡、铭、锅、铅、续、锡、绊、铝、鸽的基体金属上，应采用镀2.5m铜或镇底层。4.3.3 为了获得一致的镀层特性，应经常分析镀液，及时补充镰盐、络合剂和还原剂。镀液各成分浓度变化应控制在工艺配方规定值的:10%以内。4. 3. 4 为了获得理想的镀层特性，镀覆过程应严格控制工艺参数。对于光滑的镀层，要求镀液采用5m过滤介质连续过滤或用不大于3m过滤介质间歇过滤，同

8、时可采用压缩雪气搅拌，避免镀层粗糙。4. 3. 5 为了保证化学镀镰溶液稳定，保持正常沉积速度，应严格控制镀液装载量，采用分析纯化学试剂和去离子水配制镀液，定期用稀硝酸浸泡镀槽，及时清除析出的沉淀物。4.4 镀后热处理4.4.1 概述当订购方要求时，金属材料应进行镀后热处理。其目的是:消除氢脆，提高镀层附着强度和硬度。热处理应在各种机械精加工前进行。4.4.2 消除氢脆的热处理镀覆后金属材料消除氢脆的热处理应在电镀后4h内，置于有空气循环的烘箱中进行。除非另有规2 SJ 20891-2003 定，推荐采用表3规定的条件进行消除氢脆的热处理。表3消除氢脆的热处理俐的最大抗拉强度值Rs热处理条件温

9、度时间MPa h 乏主1050 i要求无要求1050-1450 190-220 8 1450-1800 190-220 18 1800 190-220 24 4.4.2.1 某些零件(包括渗碳零件)加热到190C-220(:会降低硬度或其它不良影响，应在130C-150C下热处理，保温时间不少于5h. 4.4.2.2 表面洋火零件应在190C220C下进行不少于1h的热处理。如果基体表面硬度允许降低，可在较高温度下进行处理。4.4.3 提高硬度的热处理除非另有规定，零件需要提高镀层硬度，可按表4规定进行热处理。承制方应注意防止热处理可能使基体变软或产生其它不良影响。褒4提高预度的热处理合金镀展

10、类IJ温度时阳C h 2 4-20 1 (无要求)5 2-16 320 u-自400 1 II (低磷350-390 II1(中磷)360-4 I IV (高磷)375-4 1 4.4.4 提高附着强度的热处理除非另有规定，镀层厚度小于50m的零件，日I技表5规定进行热处理，以达到提高附着强度的目的(较厚的镀层应进行较长时间的热处理)。表5提高附着强度的热处理混度时间材料 h 155 :t5 1-1.5 坡和镀合金140:t5 4 口j热处理强化铝合金125 :t5 1-1.5 非热处理强化铝合金160:t 10 1-1.5 钱和筷合金190:-10 2-2.5 铜和铜含金190:- 10 1

11、-1.5 镇和键含金230 :t 10 1-1.5 铁和铁合金280:!: 10 10 碳制和合金钢21O:!: 10 1-1.5 ttl和锢合金2:t1O 2-2.5 3 SJ 20891-2003 4. 5 镀层特性4.5.1 外观镀层外观按订购方要求可分为光亮、半光亮或无光泽。镀层应呈现光滑、连续和均匀的外观，不允许奋雾状区、针孔、麻点、起泡、结瘤或其他影响使用的缺陷。镀层外观取决于基体的表面状态、光亮度和平整度，镀前基体上存在的缺陷包括隐蔽缺陷，可能在镀层七重现。镀后热处理可能产生斑点和变色，经订购方同意可允许存在这类缺陷。4. 5. 2 表面粗糙庭若规定了镀后粗糙度，应按GBff35

12、05-1983规定方法测定。通常，镀后粗糙度大于镀前值。4. 5. 3 厚度4.5.3. 1 除非另有规定，-般应根据以下使用目的选择厚度.a) 提高耐蚀性:1) 通常镀层厚度随使用环境、基体金属种类、表面状态和镀层含磷量而异。表面粗糙度越低获得无孔隙率的镀层厚度越小，为了用最小镀层厚度达到最佳耐蚀性，其基体表面应尽可能光滑、无孔隙。W类镀层属非晶态结构，孔隙率小，耐蚀性明显优于H类和III类镀层:2) 对于室内使用的表面零件，推荐铝合金上镀层厚度为15m25m，铁基合金上镀层厚度为25m39m，钢、镇、钻、铁和镀合金上镀层厚度为15m;非金属(陶瓷、塑料、复合材料等)表面电磁屏蔽镀层厚度为3

13、m7m;3) 对于室外使用的表面苓件，应选用W类镀层，并根据不同环境条件，慎重选择厚度。推荐厚度为25m75m，要求外表面涂油漆保护。b) 改善难于焊接的金属(如铝和不锈钢)的纤焊性能镀层厚度通常为10m15moc) 作为镀金、镀银的底镀层镀层厚度通常为15m25m，d) 推荐镀层厚度不小子25m，镀后热处理可以从本质上改善耐踏性。的通常，镀覆50m125m或更厚的镀层可用于修复磨损或机加工届差零件。4.5.3.2 镀层厚度应按5.3规定测定，主要表面上测得的最小厚度应不低于订购方规定的厚度值。4.5.4 附着强度除非另有规定，应按5.4规定测试附着强度。试验后镀层不允许出现开裂、剥落或起泡。

14、4. 5. 5 孔隙率除非另有规定，应按5.5规定的方法进行孔隙率试验，并按GB6461一1986和GB12335进行评价时，其级别般不低于8级，关键性应用中要求无孔隙(不低于10级)4.5.6 耐腐蚀性除非另有规定，具有最小镀层厚度为25m的铁基合金和铝合金零抖，应按照5.6规定的试验h法进行盐雾试验，不允许出现基体金属腐蚀。4. 5. 7 硬度多数镀层的硬度值为5HVo.，600HVo.，通过适当热处理(见表4)，镀层硬度可以提高到8HVo.，1100 HVo.p但应防止可能出现的微裂纹。硬度值应按5.7规定的方法测试。其结果应在合同规定的硬度值的士10%以内。4.5.8 氢脆性钢铁零件上

15、的镀层经消除氢脆热处理后不允许出现裂纹与开裂。必要时，可按5.8规定测定，不允许出现裂纹。4.5.9成分通常应规定镀层含磷范围，如果没有规定，承制方可按典型成分范围(含磷4%13%)生产。需要时，镀层成分应按5.9规定测定。4 SJ 20891-2003 除非另有规定，可按5.10规定的试验方法评价镀层的纤焊特性。锡铅焊料膜层应呈光亮、平滑、无结瘤、无尖突。对于铝电子元件，当使用中等活性或弱活性松香焊剂时，化学镀结束至熔焊的间隔时间应该小子48h.当焊接老化的镀层时，应采用高活性酸焊剂，才能获得合适的润湿度。检验方法外观在日光或人工照明C40W日光灯)条件下进行目测，检查有争议情况下，允许用放

16、大45倍的放大镜进行评定。表面粗糙度按GB3505规定方法测寇。厚度镀层厚度应按GB12334和GB6463规定的方法或订购方可接受的其他方法测定。附着强度应按GB厅13913一1992中7.2规定的试验方法测试。孔隙率应按QBff3823一1999规定的试验方法测试。耐腐蚀性耐腐蚀性试验按GJB150.11-1986规定的方法经过不少于48h中性盐雾试验后，按GB61规定方法评价。硬度应按GB979命一1992规宠的方法在热处理后测试。氢脆应按GB厅13913-1992中附录A规定的试验方法测试。成分应按GB厅139日-1蜘中7.4规寇的方法或订购方可撞髦的药费1f法测定.纤焊性可按GB厅16745-1997规定的方法试验和评价。5