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引言
工程用鎳電鍍層具有多方面的應用，如提高硬度、耐磨性、耐蝕性、承載性能、抗熱氧化性、抗腐蝕疲勞性能及其它表面性能的改進。電鍍鎳也在工程中用於修復磨損的或超差的機加工件以及與其它金屬覆蓋層組合為擴散阻擋層。工程用鎳電鍍層一般含鎳高於99%，其通常採用不加添加劑的瓦特鎳或氨基磺酸鎳槽液進行電鍍。附錄A給出了典型槽液的組成、操作條件及鍍層的機械性能。
要求提高硬度、增強耐磨性、改善電沉積內應力及增強整平性能時，可以向溶液中加入如碳化矽、碳化鎢、氧化鋁、碳化鉻的微粒及其它物質。當鍍層最終使用溫度為低溫或中溫時，可添加含硫有機添加劑來提高硬度和降低殘餘內應力。含硫鎳電鍍層在高溫下暴露會導致鍍層變脆和開裂，其影響與溫度有關。熱處理時間足夠長時,150℃下這種影響可能很明顯。
一個顯著的趨勢是工程用鎳合金電鍍工藝的應用逐漸增多，這包括鎳與鈷、鐵、錳、鉬、磷、鎢組成的二元合金。
金屬覆蓋層工程用鎳電鍍層
1範圍
本標準規定了黑色和有色金屬上的工程用鎳和鎳合金電鍍層的要求。
本標準不適用於鎳為小組分的二元鎳合金電鍍層。
標識提供了一種表示工程用鎳及鎳合金電鍍層的類型和厚度的方法。
2規範性引用文件
下列文件中的條款通過本標準的引用而成為本標準的條款。凡是注日期的引用文件，其隨後所有的修改單(不包括勘誤的內容)或修訂版均不適用於本標準，然而，鼓勵根據本標準達成協議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用於本標準。
GB/T3138金屬鍍覆和化學處理與有關過程術語(modISO2079和ISO2080)
GB/T4955金屬覆蓋層厚度測量陽極溶解庫侖法(idtISO2177)
GB/T5270金屬基體上的金屬覆蓋層電鍍和化學鍍覆蓋層附著力試驗方法評述(idtISO2819)
GB/T6461金屬和其它無機覆蓋層塗覆和未塗覆金屬覆蓋層的螺栓和螺杆的殘餘氫脆試驗斜楔法(idtISO10587)
GB/T6462金屬和氧化物覆蓋層厚度測量顯微鏡法(idtISO1463)
GB/T6463金屬和其它無機覆蓋層厚度測量方法評述(idtISO3882)
GB/T7503金屬覆蓋層厚度測量掃描電鏡法(idtISO9220)
GB/T9790金屬和其它無機覆蓋層維氏和努氏顯微硬度試驗(modISO4516)
GB/T12334金屬和其它無機覆蓋層厚度測量的定義和一般規則(idtISO2064)
GB/T12335金屬基體上的金屬和其它無機覆蓋層的腐蝕試驗方法腐蝕實驗試樣和試件的評級(idtISO10289)
GB/T12609電沉積金屬覆蓋層和相關精飾計數檢驗抽樣程序(idtISO4519)
GB/T13744磁性和非磁性基體上的鎳電鍍層厚度的測量(idt2361)
GB/T15821金屬覆蓋層延展性測量方法評述(idtISO8401)
GB/T16921金屬覆蓋層厚度測量X射線光譜法(idtISO3497)
GB/T19349金屬和其它無機覆蓋層為降低氫脆危害性的鋼鐵前處理(idtISO9587)
GB/T19350金屬和其它無機覆蓋層為降低氫脆危害性的鋼鐵塗覆後處理(idtISO9588)
GB/T20015金屬和其他無機覆蓋層電鍍鎳、自催化鍍鎳、電鍍鉻及最後精飾自動控制噴丸
硬化前處理(idtISO12686)
GB/T20018金屬和非金屬覆蓋層厚度測量β反向散射法(idtISO3543)
ISO15274金屬和其它無機覆蓋層鋼鐵析氫的電化學測量藤壺電極法
EN12508金屬及合金的防護表面處理、金屬和其它無機覆蓋層詞彙
3術語和定義
GB/T3138、GB/T12334、EN12508確立的術語和定義適用於本標準。
4向供方提供的資料
4.1必要資料
按本標準訂購電鍍產品時，需方應在合同或訂購合約中，或在工程圖紙上書面提供以下資料：
a)標識(見第5章);
b)替代試樣的要求(見6.1);
c)主要表面，應在工件圖紙上標明，也可用有適當標記的樣品說明(見6.2);
d)最後的表面精飾狀態，如電鍍的、打磨的、機加工的或拋光的。也可用需方提供或認可的樣品來表明所要求的精飾狀態，以便於比較(見6.2和6.3);
e)缺陷的類型和大小，每類缺陷在表面或每平方分米表面上允許的數量(見6.2);
f)表面上最小厚度有要求的附加部分(見6.4);
g)測量厚度、結合強度、孔隙率的試驗方法;如有需要，還應指明內應力和延展性的試驗方法(依次見6.4，6.6，6.7，6.11和6.12);
h)工件的抗拉強度及電鍍前為減少內應力的熱處理的要求(見6.8);
i)電鍍後降低氫脆的要求及氫脆試驗方法(見6.9);
j)抽樣方案和接收水平(見第7章)。
4.2附加資料
適當時，需方應提供以下附加資料：
a)基體金屬的標準組成或規格、冶金學狀態以及硬度(見5.3);
註：修復工件時，很難提供這些資料，因此鍍層的質量難以保證(見6.10)。
b)電鍍前/後噴砂的必要性;
c)前處理的任何要求或限制，如用蒸汽噴砂代替酸洗前處理;
d)底電鍍層和/或面層的要求(見5.5);
e)表面精飾、硬度、結合力的要求(見6.3、6.5和6.6)。
5標識
5.1概述
標識可能出現在工程圖、訂購單、合同或詳細的產品說明中。
標識按照規定的順序明確指出了基體材料及其標準牌號(非強制性的)、減小應力的要求、底鍍層的類型和厚度、鎳或鎳合金鍍層的類型和厚度、面鍍層的類型和厚度以及包括熱處理在內的後處理。
5.2組成
標識應包括以下內容：
a)術語「電鍍層」;
b)本標準的編號，即GB/T12332;
c)連字符;
d)基體金屬的化學符號(見5.3);
e)斜線(/);
f)鎳或鎳合金鍍層及底鍍層和面鍍層的符號，每一層之間按鍍層的先後順序用斜線分(/)開。鍍層標識應包括鍍層的以微米計的厚度(見5.5)和熱處理要求(見5.4)。省去的或不作要求的步驟應用雙斜線(//)標明。
註：特種合金建議用該基體金屬的化學符號後加標準牌號註明，如：UNS號，或等同的國家或地方牌號。其牌號置於<>內。
例：Fe是高強度鋼的UNS牌號。#hc360分頁符#
5.3基體金屬的標識
基體金屬應用其化學符號表示。如果是合金，則應標明主要成分。
例如：
a)Fe表示鐵和鋼;
b)Zn表示鋅合金;
c)Cu表示銅及銅合金;
d)Al表示鋁及鋁合金。
註：為確保表面預處理合適及鍍層與基體金屬之間的結合力，標明特種合金的成分和冶金學狀態(回火、滲氮等)尤為重要。
5.4熱處理要求的標識
熱處理要求應按如下要求標註在方括號內：
a)字母SR表示消除應力的熱處理;字母ER表示降低氫脆敏感性的熱處理;字母HT表示其它的熱處理;
b)在圓括號中標明最低溫度，用℃計;
c)熱處理持續時間，用小時計;
例如：[SR(210)1]表示在210℃下消除應力處理1小時。
熱處理有規定時，標識中應包括其要求(見5.6中的最後實例)。
5.5金屬鍍層的類型和厚度
電鍍鎳用鎳的化學符號Ni後加以微米計的最小局部厚度表示。鎳電鍍層的類型用表1中給出的符號表示，並置於厚度數值的後面。
對於鎳合金電鍍層，表2給出了表示合金電鍍層的符號，在其後面的圓括號中標註合金鍍層的主要成分的數值，再註明規定的以微米計的最小局部厚度的數值。
例如：NiCo(35)25表示厚度為25μm、含鈷質量分數為35℅的鎳—鈷合金電鍍層。
電沉積或以其它方式鍍覆的金屬底鍍層和面鍍層應用沉積金屬的化學符號表示，後接鍍層的最小局部厚度的數值(以微米計)。
表1不同類型的鎳電鍍層的符號、硫含量及延展性
鎳電鍍層的類型 | 符號 | 硫含量 質量分數，℅ | 延展性 ℅ |
無硫 | sf | < 0.005 | > 8 |
含硫 | sc | > 0.04 | — |
鎳母液中分散有微粒的 無硫鎳 | pd | < 0.005 | > 8 |
表2電沉積二元鎳合金的符號和主要成分
鎳合金 | 符 號 | 主要成分 質量分數，℅ |
鎳—鈷 | NiCo | 5 ～ 50 鈷 |
鎳—鐵 | NiFe | 10 ～ 30 鐵 |
鎳—錳 | NiMn | 約0.5 錳 |
鎳—鉬 | NiMo | 5 ～ 40 鉬 |
鎳—鎢 | NiW | 5 ～ 40 鎢 |
鎳—磷 | NiP | 1～ 30 磷 |
註：工程用鎳電鍍層常由瓦特鎳和氨基磺酸鎳槽液電沉積，附錄A給出了槽液的主要成分。符號sf表示槽液不含硬化劑、光亮劑和減小應力的添加劑，鍍層不含硫。符號sc表示槽液中可能含有硫或其它共沉積元素或化合物，這些物質用來增加鎳層的硬度、減小粗糙度或控制內應力。為了電沉積鈷、鐵、錳或磷的鎳合金，可對瓦特槽和氨基磺酸鎳槽液進行調整。然而，無論是電沉積鉬還是鎢的鎳合金槽液，都與瓦特鎳和氨基磺酸鹽槽液顯著不同。據報導，已出現了適於電沉積鎳-鉬、鎳-鎢的槽液。關於鎳合金電沉積的其它技術資料見參考文獻[6]和[7]。#hc360分頁符#
5.6標識實例
責任編輯：曹孟欣