ISO4042-1999紧固件.电镀层(中文版).pdf

1 1 DIN EN ISO 4042 紧固件紧固件电解涂层电解涂层ISO 4042: 1999 此标准替代了 1999 年 10 月版的标准 欧洲标准欧洲标准 EN ISO 40421999 已取得了已取得了 DIN 标准的地位标准的地位 逗号表示小数点符号 国家前言国家前言 此标准根据 CEN/TC 185 的决定毫无更改的将国际标准 ISO 4042 出版为 欧洲标准 负责此标准编制的德国实体是技术委员会紧固标准分委员会 DIN EN ISO 3269 和 DIN EN ISO 15330*)分别是国际标准 ISO 3269 和 ISO 15330 的相应标准请参考 EN 第 2 条 增补增补 此标准与 1999 年 10 版的区别在于它纠正了 99 年德文版中的一些印刷错 误 以前版本以前版本 DIN ISO 40421992-06DIN EN ISO 40421999-10 国家附件国家附件 NA 参考标准参考标准 2 2 不包含在标准化引用参考书目录中和附件 ZA 中 DIN EN ISO 3269 紧固件验收ISO 32692000 DIN EN ISO 15330 紧固件检查氢脆变的预载试验滑动轴承表面法 ISO/DIS 153301997* *) 表示正处于草稿阶段 紧固件紧固件电解涂层电解涂层 ISO 4042: 1999 CEN 于 1999 年 5 月 26 日批准了此英国标准 CEN 成员有义务满足 CEN/CENELEC 内部条例其中规定了给予此欧洲标 准毫无更改的一个国家标准地位的条件 相关国家标准的最新清单和参考书目可以向中央秘书处或任何 CEN 成员申 请索得 此欧洲标准有三种语言为正式版本英文法文德文由 CEN 成员负 责翻译成其本国文字而产生的版本经向中央秘书处通报后具有与正式版本 相同的地位 CEN 成员的组成实体国家有奥地利比利时丹麦芬兰法国德国 希腊冰岛爱尔兰意大利卢森堡荷兰挪威葡萄牙西班牙瑞典 瑞士和英联邦 3 3 前前 言言 国家标准 ISO 4042: 1999 紧固件电解涂层 此标准是由国际标准化组织ISO/TS 2 “紧固件”编制并被技术委员会 CEN/TC 185其中央秘书处由 DIN 掌握 有螺纹和无螺纹的机械紧固件和 配件采用成为一个欧洲标准 通过最迟于 1999 年 12 月出版一个同样内容的版本或背签此欧洲标准就 具有国家标准的地位届时有冲突的国家标准都将被废止 根据 CEN/CENELEC 内部条例下列国家的标准组织有义务采用此欧洲标 准奥地利比利时丹麦芬兰法国德国希腊爱尔兰挪威葡萄 牙西班牙瑞典瑞士和英联邦 背签说明背签说明 国际标准 ISO 40421999 由 CEN 批准毫无更改的成为一个欧洲标准 注释国际出版物的标准化引用清单见附件 ZA标准信息 4 4 目目 录录 1 应用范围 2 标准化引用 3 词汇和定义 4 尺寸要求和量规 4.1 电解前的尺寸要求 4.2 电解后的尺寸哟爱去 5 其它涂层要求 6 减少氢脆变 7 防腐 8 在从其本身啮合螺纹中切割下来的螺丝中的应用 9 涂层厚度的技术要求 10 涂层厚度的测量 10.1 局部厚度 10.2 批量平均厚度 10.3 试验方法协定 11 厚度试验取样 12 电解订货要求 13 名称 附件 A参考信息 减少氢脆变 附件 B参考信息 金属涂层盐水喷雾的防腐性能 附件 C参考信息 用于生成厚涂层的工序的说明 附件 D标准化 批量平均厚度的确定 附件 E标准化 名称编码系统 A适用于带螺纹部件上电解涂层 附件 F标准化 涂层命名举例 附件 G参考信息 螺栓螺丝和螺母的表面区域 参考目录 5 5 1 应用范围应用范围 此国际标准就钢或铜合金电解紧固件的尺寸要求进行了规定和说明它规 定了涂层的厚度并就具有高抗拉强度或硬度的紧固件和表面硬化紧固件在 减少氢脆变上给出了一些建议 此国际标准主要是关于带螺纹紧固件的电解它也可用于其它螺纹部件 对在从其本身啮合螺纹切割下来的螺丝中的应用说明见第 8 点 此标准中给出的技术要求可能也适用于非螺纹部件如垫圈和销子 2 标准化引用标准化引用 此欧洲标准含有标注有日期和未标注有日期的引用这些引用的标准将在 文章恰当的位置予以叙述其引用的清单见下文对标注有日期的引用其后 发生的补充或修改不能被引用除非这些补充或修改就是要求加入到原先引用中 的对未标注有日期的引用建议采用最新的版本 ISO 965-11999公制螺丝螺纹的 ISO 通用情况公差第 1 部分原理和基 本参数 ISO 965-21999公制螺丝螺纹的 ISO 通用情况公差第 2 部分通用螺栓 和螺母螺纹的尺寸限制中等级质量 ISO 965-31999公制螺丝螺纹的 ISO 通用情况公差第 3 部分装配螺纹 的偏差 ISO 14561988金属涂层镍加铬和铜加镍加铬电解涂层 ISO 14581988金属涂层镍电解涂层 ISO 15021996公制螺丝螺纹的 ISO 通用情况量规和测量 ISO 20641996金属和其它非有机涂层厚度测量的定义和惯例 ISO 20811986金属涂层铁和钢上的锌电解涂层 ISO 20821986金属涂层铁和钢上的铬电解涂层 ISO 3269 1 紧固件验收 ISO 45201981电解锌和铬涂层上的铬盐酸转化 ISO 92271990人造大气环境下的防腐试验盐水喷雾试验 ISO 9587 2 金属和其它无机物涂层为减少氢脆变进行的铁或钢的预处理 6 6 ISO 15330 2 紧固件检测氢脆变的预载试验滑动轴承表面法 3 词汇和定义词汇和定义 基于此国际标准的应用目的应采用 ISO 2064 中给出的定义特别是有 效表面测量区域局部厚度和最小局部厚度和 ISO3296 以及下列定义 3.1 批量 采用同样制造同一同一时间生产出来的同样的紧固件 3.2 生产线 批量的部件根据涂层技术或要求无改变持续的进行加工 3.3 批量平均厚度 假设涂层被均匀一致的喷在批量部件的表面所计算的涂层平均厚度 3.4 烘干 为了最大限度的减少氢脆变的可能性在给定温度条件下将部件加热一 定时间的过程 3.5 烘干时间 部件在给定温度条件下所存放的时间 4 尺寸要求和测量尺寸要求和测量 4.1 电解前的尺寸要求电解前的尺寸要求 在涂漆前部件应满足相关适用的国际标准或其它规定的标准除非螺纹 或其它是特殊制造的由于功能上的原因它可以允许较厚的涂层喷在普通螺 纹上 可根据 ISO 965-1ISO 965-2ISO 965-3 的要求用于 ISO 公制螺纹上的 涂层的厚度有赖于可用的基础偏差此又依赖于螺丝螺纹和下列公差位置 ? g, f, e 是针对外部螺纹 ? G 是针对内部螺纹或 H如要求 应在采用电解涂层前采用公差位置 4.2 电解厚的尺寸要求电解厚的尺寸要求 在电解后应根据 ISO 1502采用一个直通规来测量 ISO 公制螺丝螺纹 7 7 公差位置 h 是外螺纹H 是内螺纹 其它产品尺寸只在电解前采用 注释应注意的是一定厚度的涂层可能会对公差较小的尺寸产生影响 如在某些内螺纹中关于此类情况的解决办法应由采购商和供应商达成协定 对 ISO 公制螺纹所推荐的涂层的应用性受到相关螺纹基础偏差的限制 因此也受到螺距和公差位置的限制涂层不应影响零线基础尺寸在外部螺 纹条件下它不应被超过而在内部螺纹条件下不应低于此线这是说对 内部螺纹的公差位置 H如公差范围不能达到零线基础尺寸则可测量的涂 层厚度只能用于螺纹 5 其它涂层要求其它涂层要求 电解涂层应满足相关国际标准ISO 1456ISO 1458ISO 2081ISO 2082 的要求主要是关于涂层外观粘着性延展性防腐性等 6 氢脆变氢脆变 在下列部件中 ? 具有高抗拉强度或硬度或表面已被硬化 ? 已吸收了氢 ? 处于张应力条件下 就有因氢脆变引起故障的风险 如中心或表面的硬度高于 320HV应通过试验来做一个程序检查已检查 是否有氢脆变如根据 ISO 15330 的滚动轴承表面法以确定有关脆变的工 序是否处于控制之下如发现脆变就需要修改制造程序如放弃烘干程序见 参考信息附件 A 以取得更多内容 对硬度超过 365HV 的紧固件应由用户和制造商之间签订一个书面协议以 决定如何解决此风险如无书面签订的协议制造商应根据所推荐的惯例来执 行以减少氢脆变的风险 不可能完全清除掉氢脆变不可能完全清除掉氢脆变如要求减少氢脆变出现的可能性如要求减少氢脆变出现的可能性则各程序都应 被评估 则各程序都应 被评估 8 8 注释应做相关检查试验以找出可以减少氢脆变的方法 7 防腐防腐 电极涂层的防腐有赖于其厚度另外对非常厚的涂层应指定一个铬盐 酸转换处理以增加锌和铬涂层的防腐能力 与其它金属和材料接触时湿润的频率和时间以及使用温度都将影响涂层 的防护性能在出现不好确定的选择时应采用专家的意见 适用于铁素体物质的 Zn 和 Cd 涂层其电解质要比钢基金属少因此它提 供阴极防护相反的Ni 和 Cr 涂层比钢基金属具有更多的电解质因此在涂 层受到损害时可以提供强化的保护 镉涂层见 ISO 2082 的规定 锌涂层见 ISO 2081 的规定 镍涂层见 ISO 1458 的规定 镍铬和铜镍和铬涂层见 ISO 1456 铬盐酸转换处理见 ISO 4520. 注释有关金属涂层盐水喷雾防腐性能的信息见参考信息附件 B 8 在从其本身啮合螺纹中切割下来的螺丝中的应用在从其本身啮合螺纹中切割下来的螺丝中的应用 所有推荐的涂层可能可用于从其本身啮合螺纹中切割下来的螺丝如木头 螺丝自攻螺丝自转螺丝和螺纹成型螺丝应忽略表 1 中规定的 批量平均厚 度最大值除非另有规定 9 涂层技术要求涂层技术要求 满足相关电解国际标准所推荐的局部和批量的平均厚度见表 1 为了减少螺纹与电解涂层组装时出现的干扰涂层厚度不应超过螺纹基础 偏差的 1/4有关值见表 2 注释有关涂层指示说明的内容见附件 C参考信息 根据第 10 点规定的方法测量的有效涂层厚度应与表 1 规定的值相符 表 1涂层厚度 9 9 有效涂层厚度 标称涂层厚度 局部 a min 批量平均 b min 批量凭据 b max 3335 5546 88710 1010912 12121115 15151418 20201823 25252328 30302735 a 测量局部厚度见 10.1 b 测量批量平均厚度见 10.2 在批量平均厚度测量条件下如螺纹部分的标称长度 l5d则应采用表 1 中规定的较小的标称厚度见表 2 10 涂层厚度的测量涂层厚度的测量 10.1 局部厚度局部厚度 局部厚度不应小于合同中规定的最小厚度应采用所采用涂层相关的国际 标准中的方法进行测量在螺栓螺丝和螺母上的涂层厚度应只能如涂 1 所示 在试件表面上进行测量 关键字关键字 1 测量区域 图图 1紧固件上局部涂层厚度的测量区域紧固件上局部涂层厚度的测量区域 11 11 10.2 批量平均厚度批量平均厚度 批量平均厚度应采用附件 D 中描述的方法来测量如上了涂层的螺纹已被 恰当直通规H 或 h接受但超过了最大批量平均厚度仍会导致被拒收 10.3 试验方法的协定试验方法的协定 除非另有规定应测量局部厚度 注释大部分螺丝和螺栓都在桶内进行电解因此涂层最厚的地方总是在 部件两端的部位所以越长的螺丝或螺栓所受的影响就越大因此应注意减 少涂层厚度以使其能被规定的螺距尺寸接受 11 厚度试验的取样厚度试验的取样 厚度测量的取样应根据 ISO 3269 的要求进行 12 电解的订货要求电解的订货要求 进行根据此国际标准需要电解的螺纹部件时应提供下列信息给电解商 a) 涂层名称和如要求所要求的涂层的国际标准 b) 部件的材料和其条件如可能受涂层工艺影响的热处理硬度或其它 性能 c) 应力缓解条件如需要应在电解前进行应力缓解 d) 如需要应采用氢脆变风险的防范要求见第 6 点 e) 如要求应优先进行批量平均厚度的测量见第 10 点 f) 电解选择或降低螺纹尺寸的任何要求 g) 亮度或暗度的参考除非另有规定应按亮度提供 h) 其它涂层要求如润滑等 13 命名命名 紧固件应根据恰当的产品标准被命名表面涂层的名称应根据 ISO 8991 的要求和下列方式被增加到产品名称中去 系统系统 A见附件 E 的编码系统或 12 12 系统系统 B见 ISO 1456镍铬和铜镍铬ISO 2081锌ISO 2082镉 和 ISO4520铬盐酸转化涂层中描述的涂层分类编码 关于涂层名称的举例见附件 F 13 13 附件附件 A参考信息参考信息 氢脆变防止氢脆变防止 A.1 简介简介 注释 1下列两段文字是 ISO 9588 3 见 2 的主要内容的简介 当氢原子进入钢和其它金属如铝和钛合金会造成延展性或载荷运力的 降低从而在采用比合金屈服强度或平均正常设计强度低很多的强度时将产 生裂纹通常是亚微观裂纹或灾难性的脆化此现象通常出现在使用传统 抗拉试验检测时不会出现显著延展性降低的合金中此现象出现时应考虑 到氢引起的脆化延迟氢应力雷锋或氢脆变在热处理气体渗碳清洁酸 洗磷化电解脆化过程中以及操作环境中的阳极防腐放映或腐蚀反应中 应采用氢在装配如滚轧成型加工和专控过程中为防止不恰当的润滑中 止以及在焊接或铜焊操作中也应采用氢已被加工打磨冷轧或冷压平 需要进行硬化热处理的部件特别容易受氢脆变的影响和损害 研究工作的结果表明的材料对氢脆变敏感性直接与其氢诱导区域区域 的类型和有效性有关因此烘干工序中时间温度的关系则有赖于钢和电镀 金属的成分和结构以及电镀过程另外对多数高强度钢而言烘干程序的有 效性将随着时间和温度的减少而迅速降低 注释 2区域指的是钢结构中特定的冶金区域如内含物外部原子 断层等这些区域中可能会结合氢原子因此被结合的氢不能再自由移动到高 应力区域也不能诱发脆化的繁盛区域可能是可保留的或不可保留的更多 的信息请参考 Troiano 博士的论文3 紧固件脆化的原因有很多应控制整个制造过程以将脆化的可能性降到最 低此附件给出了紧固件电解制造过程中降低氢脆变可能性的程序的例子 A.2 应力释放应力释放 已冷加工或电解的硬度为 320V 或更高的紧固件可能在应力释放程序中 受益此过程应在 A.3 中规定的清洁程序前进行适用于此程序的温度和时间 14 14 应根据设计制造和热处理条件的变化而变化涂漆人员应注意的是如第 12 点规定的程序被要求时硬度超过 320HV 的已被加工打磨冷成型或冷压 平需要进行热处理的部件应根据 ISO9587 的要求进行处理 如故意引入冗余应力如螺丝在热处理后进行螺纹轧制时则不应采用应 力释放 A.3 清洁程序清洁程序 在电解后可能导致脆变的钢的氢吸收可能在清洁程序中被引发 除非另有规定热处理或硬化后硬度到达 320HV 或更高的部件应采用抗 氧化酸碱或机械方法进行清洁在抗氧化酸中的浸泡时间根据表面条件的情 况而定但不得少于最低时间限制 注释抗氧化酸是在酸中加入了抗氧化剂以减少钢的腐蚀和氢吸收 被热处理或冷加工到硬度大于 385HV 或特性等级 12.9 以上的部件将不 能进行酸清洗处理建议采用非酸性方法进行特殊的预处理如干搪磨喷砂 或碱性除绣 钢部件在交货时其表面状态应处于可以进行电解的状态且所需的浸泡 清洗时间为最少 A.4 电镀程序电镀程序 对热处理或冷加工到硬度大于 365HV 的部件建议采用高阴极电镀法 A.5 烘干程序烘干程序 随着硬度的增加应增加冷加工等级增加碳和/或其它特定成分的含量以 及氢的溶解性因此在酸性清洁或电镀过程中吸收的氢的数量也会增加同 时可能会导致脆化的氢的数量将降低 电镀后烘干的好处是可以除去钢产品中氢和氢的不可逆区域 部件应在 4h 小时内被烘干最好在 1h 内电镀完在染色处理前部件的温 度应达到 200至 230之间应考虑涂层材料和基础材料类型的最大温度特 15 15 定的涂层如 tin 和某些部分的物理特性可能受这些温度的影响很大在此条件 下应要求较低的温度和较长的时间具体细节由买卖双方协定 随着涂层厚度的增加除去氢的难度也增加在涂层厚度仅为 2 到 5m 时进行中间烘干程序可能会减少氢脆变的风险 如其它减少脆化的方式被证明是有效的用户也可以采用其它的方式 不能认为所推荐的烘干程序在所有情况下都可以完全除去氢脆变如其它 烘干的时间和温度方式被证明对产品是有效的也可以采用但在温度条件高 于部件回火的温度总之较低的烘干温度要求较长的时间某些钢的化学成 分在不同工序混合条件下可能制造出高氢脆变敏感性的产品直径较大的 紧固件比小直径紧固件的敏感性要低 在此标准出版的时候并未考虑给出确切的烘干时间但一般认为 8 小时 为典型的烘干时间然而在 200至 230温度条件下烘干时间的范围从 2 小时到 24 小时不等它主要应根据部件尺寸几何形状机械性能所采用的 清洁程序和电解程序而定 16 16 附件附件 B参考信息参考信息 金属涂层盐水喷雾的防腐性能金属涂层盐水喷雾的防腐性能 此附件就锌和经过铬酸盐处理见表 B.1 和 B.2过的镉涂层以及镍和镍 /铬涂层见表 B.3在 ISO 9227 规定的盐水喷雾试验条件下得出的盐水喷 雾的防腐性能给出了相关参考信息 表表 B.1锌和镉的中性盐水喷雾防腐性能锌和镉的中性盐水喷雾防腐性能 红色锈迹首次 出现 涂层 a的名称符号 系统 Bb 标称涂层厚 度m 铬盐酸处理 名称 c 白色腐蚀物 首次出现 h 镉 h锌 h Fe/Zn 或 Fe/Cd 3c1A Fe/Zn 或 Fe/Cd 3c1B Fe/Zn 或 Fe/Cd 3c2C Fe/Zn 或 Fe/Cd 3c2D 3d A B C D 2 6 24 24 24 24 36 36 12 12 24 24 Fe/Zn 或 Fe/Cd 5c1A Fe/Zn 或 Fe/Cd 5c1B Fe/Zn 或 Fe/Cd 5c2C Fe/Zn 或 Fe/Cd 5c2D Fe/Zn 或 Fe/Cd 5Bk 5 A B C D Bk 6 12 48 72 12 48 72 120 168 24 36 72 96 Fe/Zn 或 Fe/Cd 8c1A Fe/Zn 或 Fe/Cd 8c1B Fe/Zn 或 Fe/Cd 8c2C Fe/Zn 或 Fe/Cd 8c2D Fe/Zn 或 Fe/Cd 8Bk 8 A B C D Bk 6 24 72 96 24 96 120 168 192 120 48 72 120 144 72 Fe/Zn 或 Fe/Cd 12c1A Fe/Zn 或 Fe/Cd 12c1B 12 A B 6 24 144 192 72 96 17 17 Fe/Zn 或 Fe/Cd 12c2C Fe/Zn 或 Fe/Cd 12c2D Fe/Zn 或 Fe/Cd 12Bk C D Bk 72 96 24 240 264 192 144 168 96 Fe/Zn 或 Fe/Cd 25c1A Fe/Zn 或 Fe/Cd 25c1B Fe/Zn 或 Fe/Cd 25c2C Fe/Zn 或 Fe/Cd 25c2D Fe/Zn 或 Fe/Cd 25Bk 25 A B C D Bk 暂无参数 a 锌涂层见 ISO 2081 的分类编码镉涂层见 ISO 2082 的分类编码 b 命名编码系统见第 13 点 c 铬盐酸处理的命名见表 B.2 d 厚度较低的涂层会削弱铬盐酸转化的性能 表表 B.2铬盐酸处理的命名铬盐酸处理的命名 等级名称型号典型外观防腐性 A清洁 透明清洁有 时带淡蓝色 1 B漂白 透明带有淡淡的 虹彩色 弱能在温和的 腐蚀环境中抗高 湿度性的腐蚀 C虹彩红色虹彩 2 D不透明 褐色或青铜色上 带有橄榄绿阴影 中等能抗包含 有机气体类的腐 蚀 Bk a黑色 带有淡淡虹彩的 黑色 不同的抗腐蚀等 级 注释此表格与 ISO 45201981 相比增加了黑色处理的内容 a 黑色涂层可以增加到 A 到 D 类中去 表表 B.3镍和镍镍和镍/铬涂层盐水喷雾的防腐性能铬涂层盐水喷雾的防腐性能 涂层的命名编码 a 系统 B b表面首次出现红色锈 18 18 铜或铜合金基含铁材料基 镍 c 镍铬 c, d 镍 c 镍铬或铜镍 铬 c, d 中性盐水 喷雾试验 NSS e 聚铜乙酸 盐水喷雾 试验 CASS Cu /Ni 3bCu /Ni 3b Cr rFe /Ni 5bFe /Ni 5b Cr1 Cu /Ni 5bCu /Ni 5b Cr rFe /Ni 10b Fe /Ni 10b Cr Fe /Cu 10Ni 5b Cr r 12h1 Cu /Ni 10bCu /Ni 10b Cr rFe /Ni 20b Fe /Ni 5b Cr Fe /Cu 20Ni 10b Cr r 48h1 Cu /Ni 20bCu /Ni 20b Cr rFe /Ni 30bFe /Ni 30b Cr8h 无建议Cu /Ni 30b Cr r无建议Fe /Ni 40d Cr16h a 镍涂层见 ISO 14561988 中的分类 b 命名编码系统见第 13 点 c b”参考光亮镍d参考双层镍 d r参考规则传统铬最小厚度 03m e 中性盐水喷雾试验NSS通常不用于 Ni/Cr 涂层 f 低等级涂层聚铜乙酸盐水喷雾试验CASS的时间应尽量长 19 19 附件附件 C参考信息 用于生成厚涂层的工序的说明用于生成厚涂层的工序的说明 C.1 螺纹尺寸修改螺纹尺寸修改 如为了具有更好的防腐性能就要求储存涂层比表 2 中的涂层厚或如要 求采用比表 2 中涂层薄的涂层则需要根据特定的限界和公差来制造螺纹 如特殊螺纹的正常公差的范围被规定接近最小材料限界外螺纹或最大 材料限界内螺纹则表 2 中采用的最小螺距限界