Các mẫu thử chuyên dùng thường được sử dụng để đo độ bám dính, chiều dầy, độ xốp, độ cứng và các tính chất khác khi các chi tiết được mạ không thích hợp cho thử nghiệm hoặc nếu trên th[r]
(1)TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 8572:2010
ISO 6158:2004
LỚP PHỦ KIM LOẠI - LỚP CRÔM MẠ ĐIỆN DÙNG TRONG CƠ KHÍ Metallic coatings - Electrodeposited coatings of chromium for enginerring purposes Lời nói đầu
TCVN 8572:2010 hoàn toàn tương đương với ISO 6158:2004.
TCVN 8572:2010 Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC 107 Lớp phủ kim loại biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học Công nghệ công bố
Lời giới thiệu
Các lớp mạ crôm thường lớp kết tủa dung dịch crơm hóa trị sáu tương tự dung dịch crôm dùng cho mạ điện trang trí Tuy nhiên, lớp mạ crơm dùng khí thường dầy lớp mạ crơm để trang trí Crơm thơng thường crơm quy ước thường sử dụng áp dụng bề mặt xốp, có vết rạn bề mặt có prơfin đặc biệt crơm kép để đạt bề mặt ngậm dầu không bị kẹt dính để nâng cao độ bền ăn mịn
Các lớp mạ crôm dùng cho ứng dụng khí thường phủ trực tiếp lên kim loại để tăng độ bền chống mài mòn, tăng độ bền chống gặm mòn, giảm ma sát tĩnh ma sát động, giảm xây xát kẹt dính, tăng độ bền chống ăn mòn phục hồi chi tiết bị hụt kích thước bị mịn Để bảo vệ chống ăn mịn nghiêm trọng mạ lớp lót niken lớp lót kim loại khác trước mạ crơm tăng độ bền chống ăn mịn lớp mạ crơm cách hợp kim hóa, ví dụ hợp kim hóa với mơlipđen
LỚP PHỦ KIM LOẠI - LỚP CRƠM MẠ ĐIỆN DÙNG TRONG CƠ KHÍ
Metallic coatings - Electrodeposited coatings of chromium for enginerring purposes
1 Phạm vi áp dụng
Tiêu chuẩn quy định u cầu lớp mạ crơm có khơng có lớp lót kim loại đen kim loại màu dùng khí Ký hiệu lớp mạ quy định chiều dầy crơm thích hợp với ứng dụng điển hình khí
2 Tài liệu viện dẫn
Các tài liệu viện dẫn sau cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn Đối với tài liệu viện dẫn có ghi năm cơng bố áp dụng phiên nêu Đối với tài liệu không ghi năm công bố áp dụng phiên nhất, bao gồm sửa đổi, bổ sung (nếu có)
TCVN 5878 (ISO 2178), Lớp phủ không từ chất từ - Đo chiều dầy lớp phủ - Phương pháp từ.
TCVN 8571 (ISO 2080), Lớp phủ kim loại lớp phủ vô khác - Xử lý bề mặt, lớp phủ kim loại và lớp phủ vô khác - Từ vựng.
ISO 1463, Metallic and oxide coatings - Measurement of coating thickness - Microscopical method (Lớp phủ kim loại lớp phủ oxit - Đo chiều dầy lớp phủ - Phương pháp tế vi). ISO 2064, Metallic and other inorganic coatings - Definitions and conventions concerning the measurement of thickness (Lớp phủ kim loại lớp phủ vô khác - Định nghĩa qui ước đo chiều dầy).
(2)anodic dissolution (Lớp phủ kim loại - Đo chiều dầy lớp phủ - Phương pháp đo điện lượng sự hịa tan anơt).
ISO 2819, Metallic coatings on metallic substrates - Electrodeposited and chemically deposited coatings - Review of methods available for testing adhension (Lớp phủ kim loại chất kim loại - Lớp phủ kết tủa điện phân lớp phủ kết tủa hóa học - Xem xét lại phương pháp sẵn có để thử nghiệm độ bám dính).
ISO 3543, Metallic and non-metallic coatings - Measurement of thickness - Beta backscatter method (Lớp phủ kim loại lớp phủ phi kim loại - Đo chiều dầy - Phương pháp tán xạ ngược beta).
ISO 3882, Metallic and other inorganic coatings - Review of methods of measurement of thickness (Lớp phủ kim loại lớp phủ vô khác - Xem xét lại phương pháp đo chiều dầy). ISO 4516, Metallic and other inorganic coatings - Vickers and Knoop microhardness tests (Lớp phủ kim loại lớp phủ vô khác - Thử độ cứng tế vi Vickers Knoop).
ISO 4519, Electrodeposited metallic coatings and related finishes - Sampling procedures for inspection by attributes (Lớp phủ kim loại kết tủa điện phân q trình gia cơng tinh có liên quan - Quy trình lấy mẫu để kiểm tra thuộc tính).
ISO 4526, Metallic coatings - Electroplated coatings of nickel for engineering purposes (Lớp phủ kim loại - Lớp mạ niken dùng khí).
ISO 9220, Metallic coatings - Measurement of coating thickness - Scanning electron microscope method (Lớp phủ kim loại - Đo chiều dầy lớp phủ - Phương pháp quét kính hiển vi điện tử). ISO 9587, Metallic and other inorganic coatings - Pretreatments of iron or steel to reduce the risk of hydrogen embrittlement (Lớp phủ kim loại lớp phủ vô khác - Xử lý gang thép trước khi phủ để giảm rủi ro giòn hydro).
ISO 9588, Metallic and other inorganic coatings - Post-coating treatments of iron or steel to reduce the risk of hydrogen embrittlement (Lớp phủ kim loại lớp phủ vô khác - Xử lý gang hoặc thép sau phủ để giảm rủi ro giịn hydrơ).
ISO 10309, Metallic coatings - Porosity tests - Ferroxyl test (Lớp phủ kim loại - Thử độ xốp - Phép thử feroxyl).
ISO 10587, Metallic and other inorganic coatings - Test for residual embrittlement in both metallic-coated and uncoated extermally-threaded articles and rods - Inclined wedge method (Lớp phủ kim loại lớp phủ vô khác - Phép thử tính giịn cịn dư chi tiết có ren ngồi phủ kim loại khơng phủ kim loại - Phương pháp đóng chêm nghiêng). ISO 12686, Metallic and other inorganic coatings - Automated controlled shot-peening of metallic articles prior to nickel, autocatalytic nikel or chromium plating or as final finish (Lớp phủ kim loại và lớp phủ vô khác - Biến cứng bề mặt phun bi điều khiển tự động chi tiết kim loại trước mạ niken, mạ ninken tự xúc tác mạ crơm q trình gia cơng tinh lần cuối).
ISO 15724, Metallic and other inorganic coatings - Electrochemical measurement of diffusible hydrogen in steels - Barnacle electrode method (Lớp phủ kim loại lớp phủ vơ khác - Phép đo điện hóa hyđrơ khuếch tán thép - Phương pháp điện cực Barnacle).
EN 12508, Corrosion protection of metals an alloys - Surface treatment, metallic and other inorganic coatings - Vocabulary (Bảo vệ ăn mòn kim loại hợp kim - Xử lý bề mặt, lớp phủ kim loại lớp phủ vô khác - Từ vựng).
3 Thuật ngữ định nghĩa
Tiêu chuẩn áp dụng thuật ngữ định nghĩa TCVN 8571 (ISO 2080), ISO 2064 EN 12508
(3)4.1 Thông tin bản
Khi đặt hàng sản phẩm mạ điện phù hợp với tiêu chuẩn này, khách hàng phải cung cấp thông tin sau dạng văn bản, ví dụ, hợp đồng đơn đặt hàng vẽ kỹ thuật
a) Ký hiệu (xem Điều 5);
b) Yêu cầu mẫu thử chuyên dùng (xem 6.1);
c) Bề mặt quan trọng vẽ sản phẩm mẫu thử đánh dấu thích hợp (xem 6.2);
d) Biểu bề mặt ngồi gia cơng tinh bề mặt lớp phủ crơm, ví dụ mạ, mài gia công (xem 6.2 6.3) Bằng cách khác, khách hàng phải cung cấp chấp nhận mẫu biểu thị biểu bề mặt gia công tinh yêu cầu mẫu sử dụng để so sánh (xem 6.2);
e) Loại, kích thước số lượng khuyết tật phép tồn (xem 6.2);
f) Phần bổ sung bề mặt áp dụng yêu cầu chiều dầy nhỏ (xem 6.4); g) Phương pháp thử sử dụng để đo chiều dầy (xem 6.4);
h) Yêu cầu độ bám dính độ xốp phương pháp thử (xem 6.6 6.7);
i) Độ bền kéo chi tiết yêu cầu ủ khử ứng suất trước mạ điện (xem 6.8); j) Yêu cầu dạng nhiệt luyện để giảm giòn sau mạ điện (xem 6.9);
k) Kế hoạch lấy mẫu mức chấp nhận (xem Điều 7) 4.2 Thông tin bổ sung
Có thể cung cấp thơng tin bổ sung thấy cần thiết:
a) thành phần danh nghĩa đặc tính kỹ thuật điều kiện luyện kim kim loại bao gồm độ cứng (xem 5.3);
CHÚ THÍCH: Trong trường hợp sản phẩm phục hồi khơng thể cung cấp thơng tin này, khó khăn việc bảo đảm chất lượng lớp phủ
b) yêu cầu đặc biệt hạn chế xử lý sơ bộ, ví dụ phun tia nước thay cho xử lý sơ axit;
c) yêu cầu đặc biệt độ bám dính thấy thích hợp (xem 6.6);
d) cần thiết phải có xử lý để tạo ứng suất nén, ví dụ rèn búa trước sau mạ điện (xem 6.10);
e) yêu cầu lớp mạ lót (xem 5.5 6.11) tẩy mạ (xem 6.12) 5 Ký hiệu
5.1 Yêu cầu chung
Ký hiệu phải thể vẽ kỹ thuật, đơn đặt hàng, hợp đồng đặc tính kỹ thuật chi tiết sản phẩm
Ký hiệu quy định nội dung theo thứ tự sau: kim loại nền, hợp kim cần phủ mạ (tùy chọn), yêu cầu giảm ứng suất, loại chiều dầy lớp mạ lót, loại chiều dầy lớp mạ crôm xử lý sau ủ khử giịn hyđrơ
5.2 Các thành phần ký hiệu
(4)b) tham chiếu tiêu chuẩn này, TCVN 8572 (ISO 6158); c) dấu gạch ngang;
d) ký hiệu hóa học kim loại (xem 5.3); e) dấu gạch chéo (/);
f) ký hiệu lớp phủ crôm lớp phủ áp dụng trước mạ crôm, tách biệt so với dấu gạch chéo cho giai đoạn trình tự phủ theo đơn đặt hàng Ký hiệu lớp phủ phải bao gồm chiều dầy lớp phủ yêu cầu nhiệt luyện (xem 5.4) Phải sử dụng dấu gạch chéo kép (//) để bỏ qua bước khơng có u cầu bước
CHÚ THÍCH: Nên nhận biết hợp kim ký hiệu tiêu chuẩn theo sau ký hiệu hóa học kim loại nền, ví dụ, số hiệu theo hệ thống đánh số thống (UNS) hợp kim số hiệu tương đương quốc gia vùng lãnh thổ đặt dấu ngoặc <> VÍ DỤ: Fe <G43400> ký hiệu theo UNS thép có độ bền cao Xem [1] đến [7] 5.3 Ký hiệu kim loại nền
Kim loại phải ký hiệu ký hiệu hóa học nó, hợp kim phải ký hiệu ngun tố hợp kim
VÍ DỤ:
a) Fe gang thép; b) Zn hợp kim kẽm; c) Cu đồng hợp kim đồng; d) AI nhơm hợp kim nhơm
CHÚ THÍCH: Để bảo đảm cho việc chuẩn bị bề mặt phù hợp từ bảo đảm cho độ bám dính lớp phủ với chất điều quan trọng phải nhận biết hợp kim điều kiện luyện kim (được ram, thấm nitơ v.v )
5.4 Ký hiệu yêu cầu nhiệt luyện
Các yêu cầu nhiệt luyện phải đặt dấu ngoặc vuông ký hiệu sau: a) Các chữ SR dùng cho ủ khử ứng suất, chữ ER dùng cho ủ khử giịn hyđrơ, chữ HT dùng cho nhiệt luyện để đạt mục đích khác;
b) Nhiệt độ nhỏ nhất, đặt dấu ngoặc đơn, tính theo độ bách phân; c) Thời gian nhiệt luyện, tính
VÍ DỤ: [SR(210)1] ký hiệu cho ủ khử ứng suất 210 °C thời gian h
Khi quy định việc nhiệt luyện yêu cầu phải bao gồm ký hiệu (xem 5.6) 5.5 Loại chiều dầy lớp kim loại
Phải ký hiệu lớp mạ crôm ký hiệu cho Bảng đặt sau số thị chiều dầy cục nhỏ lớp phủ tính micrơmét Phụ lục A cung cấp thơng tin chiều dầy điển hình lớp crơm quy định cho ứng dụng khí
VÍ DỤ: Cr50hr ký hiệu cho lớp phủ crôm cứng đồng có chiều dầy 50 µm Bảng - Ký hiệu cho lớp crôm khác nhau
Loại lớp crôm Ký hiệu
Lớp crôm cứng đồng hr
(5)Lớp crơm cứng có vết rạn tế vi hc
Lớp crơm cứng có lỗ rỗ tế vi hp
Lớp crôm kép hd
Các loại lớp crơm điển hình hs
Các lớp lót niken phải ký hiệu phù hợp với ISO 4526, nghĩa phải sử dụng ký hiệu sf lớp phủ niken khơng có lưu huỳnh, sc lớp phủ niken có chứa lưu huỳnh, ký hiệu pd lớp phủ niken khơng có lưu huỳnh có chứa hạt siêu nhỏ phân tán qua khắp mạng niken để ký hiệu loại lớp lót niken cách đặt ký hiệu sau số thị chiều dầy cục nhỏ quy định lớp phủ tính micrơmét
VÍ DỤ: Ni10sf ký hiệu cho lớp mạ lót niken có chiều dầy 10 µm chuẩn bị từ dung dịch mạ không tạo lưu huỳnh lớp kết tủa
5.6 Ví dụ ký hiệu
Một lớp mạ điện crôm đồng có chiều dầy 50 µm (Cr50hr) thép cacbon thấp (Fe) ký hiệu sau:
Lớp mạ điện TCVN 8572 (ISO 6158)- Fe//Cr50hr
Một lớp mạ điện crơm xốp có chiều dầy 250 µm (Cr250hp) hợp kim nhôm (AI) ký hiệu sau:
Lớp mạ điện TCVN 8572 (ISO 6158)- Al//Cr250hp
Một lớp mạ điện crôm cứng đồng có chiều dầy 50 µm (Cr50hr) thép (Fe) lớp lót niken khơng có lưu huỳnh dày 10 µm (Ni10sf) ký hiệu sau:
Lớp mạ điện TCVN 8572 (ISO 6158)- Fe//Ni10sf/Cr50hr
Một lớp mạ điện crơm cứng đồng có chiều dầy 50 µm (Cr50hr) thép giảm ứng suất trước mạ điện 210 oC thời gian h nhiệt luyện sau mạ điện để giảm
giịn hyđrơ 210 °C thời gian 22 h ký hiệu sau:
Lớp mạ điện TCVN 8572 (ISO 6158)- Fe [SR(210)2]/Cr50hr/[ER(210)22]
Đối với mục đích đặt hàng đặc tính kỹ thuật chi tiết sản phẩm không bao gồm ký hiệu mà phải bao gồm tài liệu văn rõ ràng yêu cầu khác cần thiết cho khả sử dụng sản phẩm cụ thể (xem Điều 4)
6 Yêu cầu lớp phủ
6.1 Mẫu thử chuyên dùng
Các mẫu thử chuyên dùng thường sử dụng để đo độ bám dính, chiều dầy, độ xốp, độ cứng tính chất khác chi tiết mạ khơng thích hợp cho thử nghiệm thực tế tiến hành thử phá hủy chi tiết mạ chúng có số lượng đắt Các mẫu thử chuyên dùng phải thuộc loại vật liệu, có điều kiện luyện kim trạng thái bề mặt chi tiết mạ phải gia công với chi tiết mạ mà chúng đại diện
Việc sử dụng mẫu thử chuyên dùng mẫu thử đại diện để xác định yêu cầu tiêu chuẩn đáp ứng Số lượng mẫu thử sử dụng, vật liệu để chế tạo mẫu thử hình dạng, kích thước mẫu thử phải khách hàng quy định [xem 4.1 b)] 6.2 Biểu bề mặt ngoài
(6)của chi tiết cần mài Các khuyết tật mấp mô xuất tình trạng bề mặt kim loại (các chỗ phồng rộp, vết nhám, lỗ rỗ, vết nứt) tồn gia công tinh tn theo quy trình kỹ thuật có chất lượng tốt gia công tinh kim loại không xem nguyên nhân để loại bỏ Khách hàng phải quy định giới hạn khuyết tật cho phép sản phẩm gia công tinh không gia công tinh
Phải sử dụng mẫu giả chấp nhận để so sánh [xem 4.1 d)] Các sản phẩm mạ điện khơng có vết nứt nhìn thấy mắt thường Các lớp phủ dầy 50 µm khơng có vết nứt lớn phát triển tới kim loại
Nếu chi tiết mạ điện sau mài để đạt tới kích thước u cầu không mài trạng thái khô mà phải mài với dung dịch làm nguội thích hợp độ tiến dao mài nhỏ để tránh tạo thành vết nứt Sự tạo thành vết nứt lớn quan sát mắt thường mà khơng có phóng đại sau mài phải xem nguyên nhân để loại bỏ
Các chỗ rỗ vết nứt nhìn thấy mắt thường sinh nhiệt luyện mài thực nhà sản xuất mạ phải xem nguyên nhân để loại bỏ
6.3 Gia công tinh bề mặt Xem 4.1 d)
CHÚ THÍCH: Đối với q trình gia công tinh mài, giá trị nhám bề mặt Ra 0,4 µm gọi gia cơng tinh thơng thường có hiệu kinh tế Ra 0,2 µm gọi gia công tinh chất lượng cao
6.4 Chiều dầy lớp phủ
Chiều dầy lớp phủ quy định ký hiệu phải chiều dầy cục nhỏ Phải đo chiều dầy cục nhỏ lớp mạ điểm bề mặt quan trọng tiếp xúc với viên bi đường kính 20 mm, trừ có quy định khác khách hàng [Xem 4.1 f)] Chiều dầy cục nhỏ lớp mạ crơm, niken lớp mạ lót kim loại khác phải đo phương pháp cho Phụ lục B
Trong trường hợp có tranh chấp, phải sử dụng phương pháp điện lượng để đo chiều dầy lớp phủ crôm có chiều dầy nhỏ 10 µm, phương pháp tế vi để đo chiều dầy lớp phủ crơm lớp mạ lót có chiều dầy lớn 10 µm [Xem 4.1 g)]
CHÚ THÍCH: Mặc dù khơng có hạn chế mặt kỹ thuật chiều dầy lớp crôm mạ có giới hạn thực tế kích thước hình dạng hình học chi tiết mạ làm cho khó đạt bề mặt trơn nhẵn đồng chiều dầy lớp mạ, đặc biệt chiều dầy lớp mạ crơm Q trình mạ điện phải dừng lại giai đoạn xử lý trung gian để mài khôn gia công bề mặt mạ để đáp ứng yêu cầu biểu bề mặt nhám bề mặt Bề mặt mài khơn gia cơng phải chuẩn bị thích hợp (xem 6.12) trước lại tiếp tục mạ điện để bảo đảm độ bám dính lớp crơm Có thể sử dụng anơt phụ để đạt đồng lớp phủ chiều dầy kết tủa 6.5 Độ cứng
Khi có quy định độ cứng phải đo độ cứng phương pháp cho ISO 4516 6.6 Độ bám dính
(7)với lớp crôm 6.7 Độ xốp
Các sản phẩm kim loại đen mạ điện (hoặc mẫu thử chuyên dùng) phải trải qua phép thử feroxyl mô tả ISO 10309 phép thử độ xốp khác khách hàng định Chi tiết mạ xem không đạt yêu cầu số lỗ hổng chi tiết đơn vị diện tích chi tiết lớn số lỗ hổng thỏa thuận khách hàng nhà sản xuất mạ
Khi quy định độ xốp, vết rạn nứt loại điểm gián đoạn khác lớp mạ crơm việc xác định số lượng lỗ hổng vết rạn nứt lớp crôm phải thực kiểm tra mắt với kính hiển vi quang học có độ phóng đại thích hợp phương pháp cho Phụ lục C, thích hợp [xem 4.1 h)]
CHÚ THÍCH: Có thể không áp dụng phương pháp cho Phụ lục C cho lớp mạ crôm dầy vết rạn nứt lỗ hổng không phát triển đến kim loại đến lớp mạ lót niken
6.8 Ủ khử ứng suất trước phủ
Khi có quy định khách hàng, chi tiết thép có giới hạn độ bền kéo lớn 000 MPa (31 HRC) có ứng suất kéo hình thành ngun cơng gia cơng cơ, mài, nắn thẳng tạo hình nguội phải ủ khử ứng suất trước làm kết tủa kim loại Quy trình cấp ủ khử ứng suất phải theo quy định khách hàng khách hàng quy định quy trình cấp xử lý nhiệt từ ISO 9587 [xem 4.1 i)]
Thép có vảy oxit vảy gang phải làm trước mạ Đối với thép có độ bền cao, cần ưu tiên sử dụng chất làm kiềm không điện phân kiềm anốt quy trình làm học để tránh rủi ro dẫn đến giịn hyđrơ ngun cơng làm Nên quan tâm đến nhiệt trường hợp làm học thép có độ bền cao (độ bền kéo > 1400 MPa)
6.9 Ủ khử giịn hyđrơ
Các chi tiết thép có độ bền giới hạn lớn 000 MPa (31 HRC) chi tiết tơi cứng bề mặt phải ủ khử giịn hyđrơ theo quy trình mức độ xử lý nhiệt ISO 9588 theo quy định khách hàng [xem 4.1 j)]
Có thể xác định hiệu ủ khử giịn hyđrơ phương pháp thử khách hàng quy định theo phương pháp thử qui định tiêu chuẩn ISO, ví dụ, ISO 10587 ISO 15724
6.10 Phun bi chi tiết kim loại
Nếu khách hàng có quy định rèn trước sau mạ điện phải thực công việc rèn phù hợp với ISO 12686 Phương pháp đo cường độ rèn phun bi quy định tiêu chuẩn [xem 4.2 d)]
CHÚ THÍCH: Phun bi chi tiết trước mạ điện hạn chế giảm độ bền mỏi mức nhỏ nhất, suy giảm xuất thép có độ bền cao mạ điện với crôm Nên sử dụng phun bi trước mạ điện cho chi tiết chịu tải trọng phức lặp lặp lại trình làm việc Các yếu tố khác ảnh hưởng đến độ bền mỏi bao gồm chiều dầy lớp mạ chiều dầy nên giữ mỏng tốt phải thích hợp với điều kiện sử dụng mong muốn Các ứng suất nén tạo rèn phun bi có kiểm sốt làm tăng độ bền chịu ăn mịn chống lại tạo thành vết nứt ăn mịn có ứng suất
6.11 Sử dụng lớp mạ lót
Khi có quy định khách hàng, áp dụng lớp mạ lót niken kim loại khác có yêu cầu ủ khử giịn hyđrơ phải thực sau mạ điện phù hợp với quy trình cáp xử lý nhiệt ISO 9588 Các lớp mạ lót niken điện phân phải tuân theo ISO 4526