T∕CSEA 14-2021 无氰碱性镀镉工艺通用规范

1、T/CSEA中 国 表 面 工 程 协 会 团 体 标 准T/CSEA 142021无氰碱性镀镉工艺通用规范General specification for cyanide-free alkaline cadmium plating process（发布稿）2021 - 1 - 29 发布2021 - 2 - 1 实施中国表面工程协会发 布T/CSEA 142021前言本文件按照GB/T 1.12020标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本标准的发布机构不承担识别这些专利的责任。本标准由中国表面工程协会电镀分会提出。 本标准由

2、中国表面工程协会归口。 本标准起草单位：湖州金业电镀有限公司、贵州航天精工制造有限公司、重庆立道新材料科技有限公司、贵州航天电器股份有限公司。 本标准主要起草人：胡国辉、金建忠、詹兴刚、孙雪松、欧忠文、李祥、马小红、代文彪、王晓伟、杨彪、高乾旺、胡隆伟、杨军、胡军林、肖春艳、刘军、包海生、王东风。 I T/CSEA 142021无氰碱性镀镉工艺通用规范1 范围本标准规定了无氰碱性镀镉镀液和镀层的术语和定义、工艺、质量要求及检验方法。 本标准适用于机械、船舶、航空、航天、电子、电气等金属与非金属基体上的无氰碱性镀镉。 2 规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条

3、款。其中，注日期的引用文件， 仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 4955 金属覆盖层 覆盖层厚度测量 阳极溶解库仑法GB/T 4956 磁性基体上非磁性覆盖层 覆盖层厚度测量 磁性法 GB/T 5270 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 6462 金属和氧化物覆盖层 厚度测量 显微镜法 GB/T 6463 金属和其他无机覆盖层厚度测量方法评述GB/T 10125 人造气氛腐蚀试验 盐雾试验 GB/T 12609 电沉积金属覆盖层和有关精饰计数抽样程序GB/T 12611 金属零（部）件

4、镀覆前质量控制技术要求GB/T 16921 金属覆盖层 覆盖层厚度测量 X射线光谱方法GB/T 2056 电镀用铜、锌、镉、镍、锡阳极板 GJB 480A 金属镀覆和化学覆盖工艺质量控制要求HB 5067.1 镀覆工艺氢脆试验 第1部分:机械方法HB 5472 金属镀覆和化学覆盖工艺用水水质规范HB/Z 318 镀覆前消除应力和镀覆后除氢处理规范JB/T 7704.2 电镀溶液试验方法 覆盖能力试验JB/T7704.3 电镀溶液试验方法 阴极电流效率试验JB/T7704.4 电镀溶液试验方法 分散能力试验 3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。 3.1 3.1无氰碱性镀镉层 cyanide

5、-free alkaline cadmium plating layer在无氰碱性镀液中在制件表面上形成均匀、致密、结合力好的镉电沉积层。 3.2 3.2主要表面 main surface对零(部)件的外观和使用性能起主要作用的表面。它或者是要镀覆的，或者是已经镀覆的。必要时主要表面应在图样上或工艺文件中标出，或提供适当标记的样品。 1 库七七 标准下载3.3 3.3基体材料（底材）base material（substrate）被镀覆工件所使用的材料。 3.4 3.4基本测量面 reference area主要表面上的一个区域，在该区域要求作规定次数的测量。 3.5 3.5最小局部厚度 mi

6、nimum local thickness在一个制件的主要表面上所测得的局部厚度的最小值，也称最小厚度。 3.6 3.6技术文件 technique document与产品（包括服务）有关的图纸、技术资料、操作（用户）手册、使用说明书、技术说明书、技术或服务规范、技术标准等。 4 工艺要求4.1 材料4.1.1 基体材料电镀前金属零部件的基体材料的表面状态应符合GB/T 12611和GB/T 5335的要求。 4.1.2 工艺材料无氰碱性镀镉用的阳极板应符合GB/T 2056的要求，其它工艺材料、辅助材料应符合GJB 480A中5.3 的要求，工艺生产用水应符合HB 5472的要求。 4.2

7、工艺流程镀前验收装挂预处理无氰碱性电镀镉镀后处理检验包装 4.2.1 主要工序说明4.2.1.1 镀前验收按GB/T 12611和GB/T 5335的 要求验收。 4.2.1.2 装挂使用通用或专用工装装挂。 4.2.1.3 预处理按GB/T 12611 要求执行。若基材为不锈钢、高温合金钢等需要冲击镀镍；若基材为铝合金需要二次浸锌+碱性化学镍+酸性化学镍作为预处理工艺。钢制零件电镀前需消除应力的热处理要求按表 1 执行。 凡经磨削、冷成形、冷拉伸、冷矫正等机械加工的零(部)件，当其材料抗拉强度最大值大于或等于1050 MPa的钢制零件及技术文件规定的其它需要消除应力处理的零件，应按有关说明书

8、规定进行消除应力热处理，消除应力应在喷丸强化、喷砂、清洗和电镀前进行，确定镀前消除应力的温度，一般原则是低于其回火温度 2030。 2 镀镉零件若为淬火的零件，消除应力应在 130150至少处理 5 h。如果允许基体表面的硬度降低，也可以在较高温度下作较短时间的处理。 表1钢件电镀前消除应力的热处理规定零件类型抗拉强度/（Rm，MPa） 应力消除 温度/时间/h钢制零件 Rm1050无要求渗碳件或渗氮件（含回火温度低于 200的钢制件） 140103碳钢与低合金钢 Rm1050 (20010)或低于其最低回火温度 304高强度钢1050Rm1450 2001041450Rm1800 20010

9、18Rm1800 20010244.2.1.4 无氰碱性电镀镉工艺示例4.2.1.4.1工艺组份及操作条件：硫酸镉(3045)g/L，络合剂(450550)mL/L，氢氧化钾(70100)g/L，柔软剂(1020)mL/L，光亮剂(1020)mL/L，pH 12，温度 2040，阴极电流密度(0.52)A/dm2。 4.2.1.4.2工艺流程： 钢铁基体：碱性化学除油水洗酸洗水洗碱性阳极电解除油水洗活化水洗无氰碱性镀镉回收水洗烘干除氢出光水洗彩色钝化或军绿色钝化 水洗封闭(可选择)干燥。 铝合金基体：化学除油水洗碱蚀水洗出光水洗第一次浸锌水洗退锌水洗第二次浸锌水洗弱碱性化学镍水洗酸性化学镍或电

10、镀镍水洗无氰碱性镀镉回收水洗 出光水洗彩色钝化或军绿色钝化水洗封闭(可选择)干燥。 4.2.1.5 镀后处理4.2.1.5.1 除氢按照HB/Z 318标准，当其材料抗拉强度最大值大于或等于1050 MPa的钢制零部件，镀镉后都应按表2 的规定进行除氢处理。 零件在镀覆后尽快进行除氢处理，除非另有规定，电镀完成后 4 小时之内应按表 2 除氢，电镀弹簧或其它弯曲的零件，在除氢处理前不应弯曲。镀覆至除氢处理之间的间隔时间，对抗拉强度最大值大于或等于 1300 MPa 的钢制零件，不得超过 4 小时。等于或小于 1300MPa 的钢制零件，不得超过 10 小时。 表2电镀后除氢处理的条件零件类型抗

11、拉强度/（Rm，MPa） 除氢 温度/时间/h钢制零件Rm1050无要求3 表2电镀后除氢处理的条件（续）零件类型抗拉强度/（Rm，MPa） 除氢 温度/时间/h渗碳件或渗氮件（含回火温度低于 200的钢制件）140104弹簧钢零件（65Mn,60Si2Mn 等）回火2001024高强度钢1050Rm1300200108Rm130020010234.2.1.5.2 钝化或磷化为了提高镀镉层的抗变色能力和耐腐蚀性能，必须在镀后采用彩色钝化、军绿色钝化或磷化处理， 对耐蚀性要求不高的情况下也可进行白色钝化和黑色钝化处理，可由相关技术文件规定或供需方约定 其后处理工艺。 5 无氰碱性镀镉镀液性能检验

12、方法及要求5.1 阴极电流效率5.1.1 检验方法采用JB/T 7704.3 电镀溶液试验方法 阴极电流效率试验进行检验。 5.1.2 要求无氰碱性镀镉镀液采用阴极电流密度为1 A/dm2检测时，阴极电流效率应大于60%。 5.2 均镀能力5.2.1 检验方法采用JB/T 7704.4 电镀溶液试验方法 分散能力试验中3.1远近阴极法。 5.2.2 要求无氰碱性镀镉镀液采用阴极电流密度为2 A/dm2检测时，分散能力应大于65%。 5.3 深镀能力5.3.1 检验方法采用JB/T 7704.2 电镀溶液试验方法 覆盖能力试验中4.2内孔法（通孔）。 5.3.2 要求无氰碱性镀镉镀液的深镀能力应

13、为100%。 4 6 无氰碱性镀镉镀层性能检验方法及要求6.1 外观6.1.1 检验方法外观检查应以目视法进行检验。在干净、清洁，温度为1532，相对湿度不大于70%，天然散射光或无反射光的白色透射光下进行，光的照度不低于300 Lux(相当于零件放在40 W日光灯下，距离500 mm的光照度)的室内，用目视法检查。零件与眼睛的距离为350 mm。必要时可用35倍放大镜检查。 6.1.2 要求6.1.2.1 电镀出槽允许镀镉层为浅灰色或米黄色。 6.1.2.2 镉镀层经体积分数为 1%2%的硝酸或铬酸溶液（铬酐 100 g/l,硫酸 2 ml/L）出光处理后呈银白色。 6.1.2.3 除白色和

14、黑色钝化外，经彩色钝化处理后的镉镀层应是均匀的彩虹色；经军绿钝化处理后的镉镀层应是均匀的橄榄绿色或草绿色。 6.1.2.4 镀镉层经磷化处理后应满足技术文件规定的要求。 6.1.2.5 镀层结晶 镀镉层应均匀、连续、细致。 6.1.2.6 镀层缺陷 6.1.2.6.1 允许缺陷： 轻微水印； 由于零件材料和表面状态不同，同一零件上有不均匀的色泽； 在复杂或大型零件的边、棱角处有轻微粗糙，但不能影响装配； 钝化膜有轻微的局部擦伤和点状损伤； 不可避免的轻微的夹具印； 焊缝处镀层发暗、发黑、锡铅焊缝处镀层起泡； 镉镀层磷化后同一零件上磷化膜结晶不一致； 局部镀镉的零件： 允许镀层界限向任一方向位移

15、1mm； 一个零件要求多种镀层时，镀层界限允许向任一方向位移2mm，但发蓝和镀镉的界限只允许发蓝膜向镀镉层方向位移，镀铬和镀镉的界限只允许镀铬层向镀镉层方向位移。 注： 有特殊要求的零件，其界限位移值由零件图纸或工艺文件注明。 6.1.2.6.2 不允许缺陷： 镀层粗糙、烧焦、麻点、黑点、起泡、脱落； 树枝状、海绵状和条纹状的镀层； 局部无镀层（技术文件规定处除外）； 可擦去的疏松钝化膜； 成片的淡白色钝化膜； 未洗净的盐类痕迹。 6.2 镀层厚度6.2.1 检验方法镀层厚度按下述方法之一进行检测： 5 T/CSEA 142021a) 磁性法：按GB/T 4956的要求和方法进行测量； b)

16、X射线光谱方法：按GB/T 16921的要求和方法进行测量； c) 阳极溶解库仑法：按GB/T 4955的要求和方法进行测量； d) 显微镜测量法：按GB/T 6462的要求和方法进行测量。 6.2.2 要求6.2.2.1 镀镉层厚度应符合图样或技术文件的规定。 6.2.2.2 孔、槽或缝的内表面，深度小于或等于 1 倍直径(或宽度)的部分，镀层厚度不作规定；有特殊要求的孔、槽、缝的内表面镀层厚度由技术文件规定。 6.3 镀层结合力6.3.1 检验方法按GB/T 5270 条款2.8划线和划格试验、条款2.9弯曲试验方法和条款2.12热震试验方法进行检验。 6.3.2 要求镀镉层与基体金属牢固

17、结合，按照按GB/T 5270 条款2.8划线和划格试验、条款2.9弯曲试验方法和条款2.12热震试验方法进行检验时，镀层不应起泡、起皮、剥落。 6.4 镀层耐蚀性6.4.1 检验方法按GB/T 10125的规定进行中性盐雾试验检验。 6.4.2 要求采用无氰碱性镀镉工艺制备的镀层经低铬彩色钝化和军绿色钝化后的镀镉件，钝化干燥后在室温条件下放置24 h后按GB/T 10125进行中性盐雾腐蚀试验，不出现相应腐蚀物的最短时间按表3的要求执行。 表3镀镉层彩色、军绿色钝化件耐盐雾试验要求钝化工艺名称镀层厚度/m不出现白锈/h（钢铁基体）不出现红锈/h（钢铁基体）彩色钝化 3120720 85042000军绿色钝化 884030006.5 镀层氢脆性6.5.1 检验方法按HB 5067.1的要求和方法进行检验。 6.5.2 要求按HB 5067.1执行，抗拉强度最大值大于或等于 1034 MPa的钢制零件镀后要进行除氢处理，抗拉强度最大值大于或等于1240 MPa的钢的关键件、重要件进行无氰碱性电镀镉时，缺口试样应满足在75%拉伸强度的应力下进