GB T 5270-2005 金属基体上的金属覆盖层 电沉积和化学沉积层 附着强度试验方法评述.pdf

1、ICS 25.220.20 A 29 GB 中华人民共和国国家标准G/T 5270-2005/180 2819: 1980 代替GB/T5270-1985 金属基体上的金属覆盖层电沉积和化学沉积层附着强度试验方法评述Metallic coatings on metallic substrates-Electrodeposited and chemically deposited coatings-Review of methods available for testing adhesion CISO 2819: 1980 , IDT) 2005-06-23发布2005-12-01实施中华人民

2、共和国国家质量监督检验检疫总局也士中国国家标准化管理委员会(英文版)。本标准按GB/T1. 1的编辑要求根据1SO2819重新起草。本标准对1S02819作了如下修改:一一取消了1S02819的前言，补充了目次;一用咔标准为便于使用，引用了采用国际标准的我国标准。本标准的附录A是资料性附录。本标准由中国机械工业联合会提出。本标准由全国金属与非金属覆盖层标准化技术委员会归口。本标准起草单位:机械工业表面覆盖层产品质量监督检测中心。本标准主要起草人:宋智玲、钟立畅、姜新华。本标准所代替标准的历次版本发布情况为:一-GB/T5270-1985。I 1 范围2. 1 摩擦抛、如果镀件验条件下，其在镀件

3、的如果覆盖层战2. 2 铜球摩擦抛光钢球磨光往往用的沉积层。2.3 喷丸试验GB/ T 5270-2005/ ISO 2819: 1980 金属基体上的金属覆盖层电沉积和化学沉积层附着强度试验方法评述利用重力或压缩空气，把铁球或如果覆盖层的附着强度差，则会发生鼓泡。一般来讲，引起非附着覆盖层起皮的喷丸强度随着覆盖层的厚度变化而改变，薄覆盖层比厚覆盖层需要的喷丸强度小。用长度150mm、内径为19mm的管子将喷嘴与发射铁或钢丸(直径约0.75mm)的容器相连进行此试验，把压力为O.07 MPaO. 21 MPa的压缩空气送入上述装置中，喷嘴和试样之间的距离为3mm 12 mm。另一种方法最适用于

4、检查电镀生产中厚度为100m600m的电镀层的附着强度(见附录A)0 它采用一种标准气动箱来喷钢丸。如果银镀层的附着强度差，则会延展或滑动而鼓泡。2. 4 剥离试验本试验适用于基本平整、表面厚度小于125m的覆盖层。将一种大约75mm X 10 mm X O. 5 mm GB/T 5270一2005/ISO2819: 1980 的镀锡中碳钢带或镀锡黄铜带，在距一端10mm处弯成直角，将较短的一边平焊于覆盖层表面1:。将一载荷施加于未焊接的一边，并垂直于焊接点的表面，如果覆盖层的附着强度比焊接点弱，则覆盖层将从基体上剥藩。如果覆盖层的附着强度比焊接点大，则将在焊接点或覆盖层内发生断裂。本方法未被

5、广泛应用。因为在焊接操作过程中所到达的温度可能改变附着强度。另外，可利用世种具有适当抗拉强度的硬化合成树脂帖合剂代替轩焊完成这种试验。另一种试验(胶带试验)是利用一种纤维粘胶带，其每25mm宽度的附着力值约为8No利用一个固定重量的辐子把股带的粘附面贴于要试验的覆盖层，并要仔细地排除掉所有的空气泡。间隔10s以后，在带上施加一个垂直于覆盖层表面的稳定拉力，以把胶带拉去。若覆盖层的附着强度高则不会分离覆盖层。此试验特别用于印刷线路的导线和触点上覆盖层的附着力试验，镀覆的导线试验面积应大于30 mm2。2.5 铿刀试验锯下一块有覆盖层的工件，夹在台钳上，用一种粗的研磨铿(只有一排锯齿)进行铿削，以

6、期挫起覆盖层。沿从基体金属到覆盖层的方向，与镀覆表面约呈450的夹角进行铿削，覆盖层应不出现分离。本试验不适用于很薄的覆盖层，以及像悻或铺之类的软镀层。2.6 磨、锯试验沿基体金属到沉积层的切割方向，利用砂轮磨削巳镀覆的试样边缘。如果覆盖层的附着强度差，则沉积层将从基体金属上裂开。可以利用一种钢锯来代替砂轮机。重要的是锯子锯动的方向，使施加的力倾向于使覆盖层从基体金属上分离。磨、锯试验对镰和铭之类的较硬镀层特别有效。2. 7 凿子试验通常情况下，可以把凿子试验应用于较厚(大于125m)的覆盖层。一种试验方法是把一种锐利的凿子放在覆盖层伸出部分的背面，给以猛烈的锤击。如果覆盖层的附着强度高，则覆

7、盖层会裂开或被切断而不影响基体金属和覆盖层之间的结合。另一种凿子试验是与钢锯试验结合进行。此试验是垂直于覆盖层锯试样。如果覆盖层的附着强度不很好，则会明显断裂。在断口处未发现分离的情况下，则用一锐利的凿子尽力凿起边缘的覆盖层，如果覆盖层能以相当大的距离从边缘剥离，便说明其附着强度较差或较弱，在每次试验之前，凿子的锋刃应当磨得锐利。以刀代替凿子可以用于较薄覆盖层的试验，可用或者不用锤子轻轻敲打试样。凿子试验不适用拌或铺之类的软镀层。2.8 划线和划搞试验采用磨为30。锐刃的硬质钢划刀，相距约2mm划两根平行线。在划两根平行线时，应当以足够的压力-次刻线即穿过覆盖层切割到基体金属。如果在各线之间的

8、任一部分的覆盖层从基体金属上剥落，则认为覆盖层未通过此试验。另一种试验是划边长为1mm的方格，同时，观察在此区域内的覆盖层是否从基体金属上剥落。2.9 弯曲试验弯曲试验就是弯曲挠折具有覆盖层的产品。其变形的程度和特性随基体金属、形状和覆盖层的特性及两层的相对厚度而改变。试验一般是用于或夹钳把试样尽可能快地弯曲，先向一边弯曲，然后，再向另一边弯曲，直到把试样弯断为止。弯曲的速度和半径可以利用适当的机器进行控制。此试验在基体金属和沉积层间产生了明显的剪切应力，如果沉积层是延展性的，则剪切应力大大降低，由于覆盖层的塑性流动，甚至当基体金属已经断裂时，覆盖层仍未破坏。脆性的沉积层会发生裂纹，但是，即使

9、是如此，此试验也能获得关于附着强度的一些数据。必须检查断口，以确定沉积层是否剥离或者沉积层能否用刀或凿子除去。剥离、碎屑剥离或片状剥离的任何迹象都可作为其附着强度差的象征。2 GB/T 5270-2005/ISO 2819: 1980 具有内覆盖层或外覆盖层的试样都可能发生破坏。虽然，在某些情况下，检查弯曲的内边可能得到更多的数据，但是，一般都是在试样的外边观察覆盖层的性能。2.10 缠绕试验在此试验中.把试样(一般是带或线)绕一心轴进行缠绕，此试验的每一部分都能标准化，即:带的长度和宽度、缠绕速度、缠绕动作的均匀性和试样所缠绕的棒(心轴)的直径。剥离、碎屑剥离和片状剥离的任何迹象都可作为附着

10、强度差的象征。具有内覆盖层或外覆盖层的试样都可能发生变化。虽然在某些情况下，检查弯曲的内边可能得到更多的数据，但是，一般都是在试样的外边观察到覆盖层的性能。2. 11 拉力试验这只适用于某些类型的镀覆零件。对零件施加拉伸应力直至断裂。断口附近的覆盖层一般都会显现出一些开裂。不应有覆盖层从基体金属上明显脱落的现象。2.12 热震试验把具有覆盖层的试样加热，而后骤然冷却，便可以测定许多沉积层的附着强度。此试验原理是覆盖层和基体金属之间的热膨胀系数不同所致。因此，该试验适用于覆盖层与基体金属之间的膨胀系数明显不同的情况。试验是在炉中把试样加热足够的时间，使之达到表1所列的适当温度。此温度应保持在士1

11、00C的公差范围内。对易氧化的金属应当在惰性气氛、还原性气氛中或在适当的液体中加热。然后，把试样放入水或室温中骤冷。覆盖层应没有发生从基体金属上分离的现象，例如，鼓泡、片状剥离或分层剥离。应当注意，加热一般都会提高电沉积层的附着强度IU所以，需要把试样加热的任何试验方法都不能正确地指示电镀状态的附着强度。表1热震试验温度镀层金属基体金属镑，镖，镰十镑，铜和锡严镣锡钢300.C 150.C 绊合金150.C 150.C 一铜和铜合金250.C 150.C -铝和铝合金220.C 150.C 2. 13 深引试验最常用于镀覆金属薄板的深引实验是埃里克森杯凸试验2)和罗曼诺夫凸缘帽试验。它们是借助于

12、几种柱塞使沉积层和基体金属发生杯状或凸缘帽状的变形。在埃里克森试验中，采用适当的液压装置把一个直径为20mm的球形柱塞以O.2 mm/s6 mm/s 的速度推进试样中.一直推到所需要的深度为止。附着强度差的沉积层经几毫米的变形，便从基体金属上呈片状剥离。然而，由于冲头的穿透作用.即使基体金属己发生开裂，附着良好的沉积层仍不会出现剥离。罗曼诺夫试验仪器是由一般冲床和附有一套与凸缘帽配合使用的可调模具所组成。其凸缘直径为63.5 mm，帽的直径为38mm，帽的深度从omm12. 7 mm，可以调节。一般把试样测试到使帽发生断裂的程度为止。深引件的未损伤部分说明探II效应影响沉积层的结构。这些方法特

13、别适用于较硬金属的沉积层，例如，锦或锚。1) 在其他情况下，镀层向基体的扩散可能产生脆性层，因此引起剥离的是断裂，而不是无附着性。2) 此法详见GB/T9753色漆和清漆杯凸试验。3 GB/T 5270-2005/ISO 2819: 1980 在所有的情况下，必须仔细地分析所得到的结果。因为它包括了沉积层和基体金属的延展性。2.14 阴极试验将镀覆的试件在榕液中作为阴极，在阴极上仅有氢析出。由于氢气通过一定覆盖层进行扩散时在覆盖层与基体金属之间的任何不连续处积累产生压力，致使覆盖层发生鼓泡。在5%的氢氧化饷(密度1.054 g/mL)溶液中，以10A/dm2电流密度、900C处理试样2min。

14、在覆盖层中附着强度差的点便形成小的鼓泡。如果在经过15min之后，镀层仍无鼓泡发生，则可以认为，覆盖层的附着强度良好。另外，可以采用硫酸(5%重量比)溶液，在600C、电流密度为10A/ dm2、经5min 着强度差时，用此试验比较适宜。 -可，圃.，铸|金附着强度试验摩擦抛光钢球磨光剥离(舒焊法)剥离(粘结法)铿刀凿子划痕弯曲和缠绕磨与锯拉力热震深引(埃里克森深寻I(凸缘帽)喷钢丸阴极处理4 GB/T 5270一-2005/ISO2819:1980 附录A(资料性附录)喷丸法测定银沉积层(100m.600m)附着强度A.1 范围此试验方法适用于评价钢上的厚度为o.10 mmO. 60 mm之

15、间的银沉积层的附着强度。其试验结果只是定性的。此方法不破坏零件。由此方法所得覆盖层的附着强度是满意的。A.2 参考文献A.3 试验设备A. 3.1 喷丸设备一般的压缩空气或离，A. 3. 2 钢丸平均直径为O.4 于表A.1所列的尺寸。必须至少每周从A.4 程序在进行喷丸之前，遮掩不需喷丸的所于0.60mm的及最大和最记号，并把试样按批分组，其中以图A.l中所表示的相对始之前，必须根据亚尔门A试样试验至少每小时做一次亚尔门试样测定，从已经喷丸的零件上除去表面遮掩物。目察喷过丸的表面，它应当受到全部喷射，若有漏喷的区域，则必须重喷。检查镀层中有没有夹嵌钢丸的部位。用空气吹去任何残存的丸。A.5

16、评定创于0.10mm或大都标上最大厚度的用肉眼仔细检查镀银层的表面。在试验过程中，附着强度差的银沉积层上会形成泡或起皮，或者镀层本身脱落。5 GB/T 5270-2005/ISO 2819: 1980 A.6 喷丸强度的调节采用硬度为400HV30 500 HV30 ，厚度为1.6 mm的碳素钢板.切成尺寸为(76士O.2)mmX (19士O.l)mm并磨到厚度为(1.30:!:0. 02)mm(亚尔门A试样)。在按下述规定测量时，其平整度偏差不应超过38m的弧高度。把试样紧固于图A.2所示的夹具上，对暴露的一面进行喷丸。喷丸后，从夹具上卸下试样，并用深度叶测试禾喷丸面的曲率.把试样支撑在形成

17、32mmX 16 mm 的长方形的4个直径为5mm的球上，把深度计的中心指针指在试样的中心，使试样对称地对准深度计，在深度计指示的32mm以上的深度，测定试样中心的弧高度，精确至25m为止。按需要调整喷丸的条件，以得到所要求的弧高度。0.55 0.50 0.45 0.40 EE倒阔地回阳lZV明国酬0.35 0.30 0.25 0.20 o. 15 0.10 0.05 。口同.。由0.o白白.CON. 由)【.oodT.白白的Dom.-chh.口的咀.00咀.。回国.白白的，。由申.O银厚度/mm图A.1银镀层厚度与喷丸强度关系钢制工具体14 mm5 mm钢制定位螺钉76 22 20 18 1

18、6 142G 革, 俨一12首-1 10 总额8 正唱事F 6 4 2 。号句3 d 圈A.2喷丸试验的试样夹具6 中华人民共和国国家标准金属基体上的金属覆盖层电沉积和化学沉积层附着强度试验方法评述GB/T 5270 - 2005/1S0 2819 :l980 晤中国标准出版社出版发行北京复兴门外三里河北街16号邮政编码:100045网址电话:6852394668517548 中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷各地新华书店经销* 开本880X1230 1/16 印张O.75 字数15千字2005年12月第一版2005年12月第一次印刷* 书号:155066. 1-26714 定价10.00元如有印装差错由本社发行中心调换版权专有侵权必究举报电话:(010)68533533GB/T 5270-2005 。空白。自的CON-ohNmH阁。