MIL-G-45204C(1983年6月7日)替换MIL-G-45204B(1969年3月27日)
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美国军用标准
电镀(镀金)
此标准已经批准,可用于国防部各部门及下属机构
1.应用范围
1.1 应用范围。此标准应用于金属表层镀金
1.2 分类。镀金依据如下规定的类型与等级执行
1.2.1 类型(3.1)
类型1—最少99.7%的金
类型2—最少99.0%的金
类型3—最少99.9%金
1.2.2 等级。一下等级归属于上述类型
A等—最大努普硬度90
B等-—努普硬度91-129
C等—努普硬度130-200
D等—努普硬度201以上
如镀金层硬度等级无规定,类型1按照硬度等级A(最大90努普),类型2按照硬度等级C (130-200努普)
1.2.2.1 纯度(类型)与硬度(等级)的关系。纯度与硬度的配合应如下:
纯度硬度(等级)
类型1 A , B, 或C
类型2    B , C, 或D
类型3    A
有用的意见(议案,增加内容,删减内容)与相关的有助于完善此文件的数据请邮寄至:美国军队材料与力学研究中心主任,收件人:DRXMR-SMS, Watertown, MA 02172.请在此文件末尾或信尾运用标准文件改进方案,并附上自己姓名。
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1.2.3 等级。如无另行说明,厚度依据以下规定的等级执行
00级—最小厚度0.00002英寸
0级—最小厚度0.00003英寸
1级—最小厚度0.00005英寸
2级—最小厚度0.00010英寸
3级—最小厚度0.00020英寸
4级—最小厚度0.00030英寸
2. 使用文件
2.1 政府发文
2.1.1 规格与标准。如无另行说明,在国防部的规格与标准指数文件中列出的关于镀金问题的以下规格﹑标准与手册等在此形成统一标准
标准
金雅中 整容军用
MIL-STD-105-------按属性抽样的程序及表格
MIL-STD-202-------电子与电气元件的测试方法
(制造商需要的明确产品功能要求的规格﹑标准﹑手册﹑图纸等得副本应在承包中取得或由承包人员指明)
2.2 其他文件(出版)。本标准的特定部分由以下文件构成。如适用,国防部采用的发行文件或补充内容应在当前的国防部的规格与标准指数中列出。
美国测试与材料协会
ASTM B 487---------金属与氧化膜的厚度测量(横截面显微检测)
ASTM B 8------------金属材料拉力试验
ASTM B 384---------材料微硬度
(副本申请请致信美国测试与材料协会,地址:宾夕法尼亚州²费城²瑞斯街1916号,邮编19103)
3.规定
3.1电镀材料与过程。电镀层用的材料与过程必须符合此标准的要求。如无另行说明,光洁面或糙面沉积都符合。(见6.2)
3.2基础金属。基础金属应无缺陷﹑划痕﹑凹坑﹑非导电物品嵌入﹑轧辊以及有不可移除的标志,否则即使遵循最佳电镀操作,也不利于电镀层的外观与性能应用
3.2.1 镀前处理。若在合同或订单中无另行说明,电镀应在所有的基础材料热处理和机械操作如机械加工﹑钎焊﹑成型和浸渍完成之后。此规定并不禁止某些所需的电镀后操作,如氢脆救济﹑热处理以及成型操作如卷边电气连接。
3.2.1.1若在合同或订单中无另行说明,极限抗拉强度达到220,000psi或以上的钢部件未经买方同意不得电镀。
3.2.2消除应力处理。所有的钢部件将进行在375°±25°F(191°±14°C)下3小时或3小时以上的热处理,如果钢部件有由于加工﹑磨光或冷成型操作而产生的抗拉应力时,则再进行清洗或电镀。经过了冷成型操作的被认为是有破坏应力的。温度与时间必须如此,那样才可以在不将硬度降到规定的最小范围之下时达到最大应力消除。
3.3预处理。产品必须清洗﹑强侵蚀或进行其他必要的预处理。但高强度钢材的酸侵蚀是禁止的。
3.4 冲击。镀金之前如有冲击或是冲击和底层电镀应有特殊指明(见6.2)。对于表面和当基础金属是低合金钢或是其他非铜基础金属例如锌时,冲击和底层电镀的厚底应为最小的
0.001英寸减去规定中镀金的厚度。
3.5 电镀设备及过程。若在合同或订单中无另行说明,电镀设备及过程由供应商来确定。
3.6电镀性能
3.6.1厚度。显著表面的沉积镀金各等级的最小厚底见1.2.3。显著表面应是能被直径0.75英寸的球体所触
碰的所有表面和适用图纸上指明的其他功能表面。但是在不显著表面和非功能性表面也应该有足够的厚度来保证电镀的连续性和外观统一。
3.6.2结合力。镀金和任何底层电镀的结合力都应符合
4.
5.2的测试,从而使镀金层和底层彼此不分离或是与基础金属材料不分离。
3.6.3 硬度。电镀层的努普硬度应按照规定的等级(见1.2.2和6.2)或与
4.
5.3共同来确定。
3.6.4耐热性。若耐热性已经明确,按照
4.
5.4测试时,镀金部分则不能起泡﹑变和有可见白或结晶性薄膜。
3.6.5光洁度。如果成品的表面光洁度有要求的度数,则光洁度应按照合同或订单来明确,表面光洁度的测试方式有买方来确定。
3.6.6可焊性。若买方对可焊性有要求,则镀金时应遵循可焊性的要求执行。如果镀金的可焊性按照
4.
5.5的测试要求,焊接电镀层在按照4.5.2进行结合力测试时应均匀﹑无块状﹑不脱落﹑不剥离。考虑到焊接和可焊性保护,应使用薄的高纯度软黄金电镀层(最大0.00010英寸最小0.00005英寸的电镀)。
3.6.7成分。金的类型(纯度)应按规定执行(见1.2.1)
3.6.7.1杂质/添加物
3.6.7.1.1 类型1,A等和类型3。如铬﹑铜﹑锡﹑铅﹑银﹑镉或锌这一类金属杂质在沉积层中的混和应不大于0.1%。铁﹑镍﹑钴的混合重量应小于0.050%,并且其中任何一种元素的成分都不大于0.030%。
3.6.7.1.2 类型1,B等﹑C等和类型2,沉积层中的单种金属杂质不超过0.1%。特意加入的金属硬化剂除外。
3.7 镀后处理。
3.7.1 移除镀层盐。电镀产品残留镀层盐应移除。难于清洗的样品如点焊产品﹑有接缝或拉接缝的预制产品应电镀后在热水中搅拌清洗(200°--201°F)。如果清洗后起泡,则电镀产品不合格。
3.7.2 硬化部分加热(氢脆救济)。钢部件硬度都有洛氏C40,并且高的能达到375°±250°F(191°±14°C)下3小时或以上的烘烤,其中电镀后的一小时是进行氢脆救济。烘烤操作中,电镀的弹簧或弯曲的其他部件不得弯曲。未镀部件和有裂缝的部件都是作废的。
3.8 工艺。镀金应该平滑﹑细腻﹑有结合性能并且没有暴露的金属﹑起泡﹑凹点﹑结节﹑孔隙﹑燃烧痕迹﹑边缘超建和明显的缺陷。打磨﹑翻滚的燃烧条件的修改是不认可的。
3.9 识别标志。如有规定,电镀产品应打上不容易被擦掉﹑在运输和存储过程中也不容易抹掉的防水标志,或是打上有如下信息的标签:
(a)基础金属
(b)镀金类型
(c)镀金等级
(d)镀金级别
(e)标准编号
(f)用时冲击
(g)用时底层电镀
4.质量保证条款
4.1检验责任。若在合同或订单中无另行说明,承包人对此标准规定的检验要求的结果承担责任。在此情况下,承包将会用自己的设备或其他符合检验要求的设备(政府禁止的除外)。由于标准认为检验能保证产品或服务符合规定的要求,因此政府有权利执行任何标准上阐述的检验。
4.2 量产。批量产品是同等材质﹑同等电镀条件﹑同等大小和外形的大量产品,并且在任何情况下,量产都不能超过生产期一星期。
4.3 抽样
4.3.1目视检测。参照MIL-STD-105检验等级3可接受质量水平(1.0%的瑕疵)的检验要求,被选取的每一批量中的代表性目视检测样品应看作批量认可。
4.3.2从厚度﹑结合力﹑硬度﹑热耐力﹑氢脆和可焊性来看,代表性样品应按照4.3.2.1来准备货按照MIL-STD-105检验等级S-3来选取。
4.3.2.1 单个样品。当电镀产品不适合规定的测试或对于破坏性试验取样体积小时,单个样品的测试与产品描述同时进行。若无另行说明,至少进行两个样品的测试,并且如有需要一个样品将会进行一次以上的测试。单个样品除依照4.3.2.1.1和4.3.2.1.2改进之外还应如下:单个样品应和产品一样由经过相同化学腐蚀﹑捶打﹑和表面处理的基础金属组成。对于蒸馏电镀﹑机架电镀以及丝电镀而言,单个样品应该是长块状。所有样品的尺寸接近4  X 0.04英寸。样品需与正规产品一样有常规周期并经过预处理﹑清洗﹑电镀从而组成批量产品。影响样品电镀的情况,如关于阳极或其他电镀物品的间距和定位,将可能会影响产品的显著表面的呈现。对于滚镀及导管样品而言,尺寸接近滚桶的部分尺寸,但在大批产品中易区分。
4.3.2.1.1 单个样品硬度。当单个样品进行硬度测试时,样品应大致为0.5 X 1 X 0.04英寸。样品的产品主体部分电镀与增加的电镀部分都应同时达到规定的努普硬度数。测试的电镀厚度应如下:
A,B等-------最小0.002英寸
C等-------最小0.001英寸
D等-------最小0.0005英寸
所有样品都必须至少镀镍或镀铜0.0005英寸
4.3.2.1.2用于氢脆救济测试的样品。如果单个样品符合4.
5.6所描述的氢脆测试,则用于单独测试的样品要与产品一样是同等材质,同等热度,同等强度的热处理。这些样品应符合ASTM E8中图8的要求,应是有轴轮的环形样品且垂直于短距离的横方向。样品应有60度的V型缺,V型缺底部的横截面应相当于样品表面的一半面积,此外V型缺口的弯曲处半径应达到0.010±0.0005英寸。
4.4目视检测。依据4.3.1选取的每个样品都应进行目视检测,并且有移除电镀盐(件3.7.1)﹑工艺(见3.8)﹑标志(见3.9)的要求。买方可能要求样品应放大直径4倍进行检测。
4.5测试方法
4.5.1 厚度测试。电镀的厚度及电镀冲击的测试应是测试结果与真实厚度的差异在10%之内
的测试方式。只要有合适的设备﹑正确的测试方法和参照的标准,厚度则可以在限制范围内,如下:
方法厚度限制
显微镜最小100微英寸(0.0001英寸)
β-散射辐射最大2000微英寸(0.002英寸)
X-射线荧光最大500微英寸(0.0005英寸)
4.5.1显微镜测试。按照ASTM B487的变更表进行厚度测试,如表1
表一ASTM B487测试方法的变更表
ASTM B487的步骤变更
测试横截面的选取用一个角度适合的横截面或纵向截面
样品的准备给产品进行至少0.001英寸厚的镀铜(镍﹑铁),使之在磨光和抛
光过程中边缘不损坏,第一层或表层的电镀在镀厚之前要利
用溶剂进行铜冲击。
截面的准备磨光与抛光应遵循锌﹑镉﹑锡﹑铅电镀层抛光说明
腐蚀使用腐蚀溶剂腐蚀电镀层或毗邻金属从而知道电镀层与毗邻金
属的对照差异。
显微镜的应用运用金相显微镜并且把直径放大至少1000倍,每个样品随机排序
进行至少5次测试。(测试精确到5个小数位)
4.5.1.2 β-散射辐射。厚度应由β-射线源和探测器组成的散射辐射仪来测量,因此从电镀层表面散射而来的射线将被测量,从而使探测器能将散射光线转换为厚度或厚度数。
4.5.1.3 X-射线荧光。厚度应由X-射线源﹑分光晶体与探测器共同组成的反射辐射仪来测量因此样品发出的X-射线将是分散的并能得到测量。从而使探测器能将X-射线转换为厚度或厚度数
4.5.2 结合力测试。样品结合力测试是使产品在室内温度下进行弯曲测试(见4.5.2.1)。不适宜进行弯曲测试的电镀产品则进行切割测试或烘烤测试来完成结合力的测试。
4.5.2.1 弯曲测试。电镀产品应进行180°的反复弯曲直至基础金属呈现。不需要用锋利的工具来使电镀层脱离。基础金属裂缝或镀裂缝不应被视为不合格,除非伴有脱落﹑剥落或起泡。测试时直径放大4倍。
4.5.2.2 切割试验。结合力的测试需要用锋利的工具将电镀层从基础金属上切割。样品应直径放大4倍来检测确定是否是从附着板上移除的。
4.5.2.3 烘烤测试。结合力的确定需要将电镀产品置于250°--300°F下一小时,在移除和冷却后,产品将置于直径放大4倍的检测中来观察是否有脱落﹑剥落或起泡的迹象。
4.5.3 硬度。硬度由电镀层横截面来确定,并参照努普硬度测试与ASTM E384测试。如果镀层厚度至少为努氏压痕深度的10倍,则努普硬度由垂直镀层表面来确定。
4.5.4 热耐力。镀金产品的热耐力样品选取依据规范4.3.2(在500°±25°F下不少于30 分钟),检测依据3.6.4.
4.5.5 可焊性测试。当样品依据4.3.2或4.3.2.1的单个样品测试来选取时,则用
MIL-STD-202 208方法来测试。检测样品并进行结合力测试,结合力测试可运用弯曲测试或参照4.5.2和3.6.6进行切割测试。
4.5.6 氢脆救济。如有规定(见6.2),用于检测的零部件样品应参照3.7.2,这在4.3.2