金属覆盖层 工程用铜电镀层 征求意见稿

1GB/T12333—202X金属覆盖层工程用铜电镀层本文件规定了金属基体上工程用铜电镀层的要求。本文件适用于工程用途的铜电镀层，如在热处理零件表面起阻挡作用的铜电镀层，拉拔加工过程起减磨作用的铜电镀层，作镀锡底层防止基体金属扩散的铜电镀层，用于电子电路中的电磁干扰（EMI）屏蔽的铜电镀层以及接插件的铜电镀层。本文件不适用于装饰性用途的铜电镀层和铜底层，也不适用于电铸铜镀层。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/T1238金属镀层及化学处理表示方法GB/T2423.28电工电子产品基本环境试验规程试验T:锡焊试验方法GB/T3188金属及其他无机覆盖层表面处理术语GB/T4955金属覆盖层厚度测定阳极溶解库仑方法GB/T4956磁性金属基体上非磁性覆盖层厚度测量磁性方法GB/T5270金属基体上金属覆盖层(电沉积层和化学沉积层)附着强度试验方法GB/T5931轻工产品金属镀层和化学处理层的厚度测试方法β射线反向散射法GB/T6462金属和氧化物覆盖层横断面厚度显微镜测量方法GB/T6463金属和其他无机覆盖层厚度测量方法评述GB/T12609电沉积金属覆盖层和有关精饰计数抽样检查程序GB/T12334金属和其他无机覆盖层关于厚度测量的定义和一般规则GB/T16921金属覆盖层覆盖层厚度测量x射线光谱法GB/T20018金属和非金属覆盖层覆盖层厚度测量β射线背散射法GB/T31563金属覆盖层厚度测量扫描电镜法HB5067氢脆试验方法3术语和定义GB/T3188、GB/T12334界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1重要表面significantsurfaces重要表面指通常情况下可见的表面（直接或通过反射在常规组装时，这些表面对工件的外观和适用性至关重要，并且重要表面更易成为腐蚀源，而腐蚀产物会破坏组装工件上的可见表面。必要时，应在工件图纸上标明重要表面，或提供有适当标记的样品。注：当重要表面上镀层厚度不易控制时，如螺纹、孔、深凹槽和角钢底座，则有必要在较易触及的表面上镀上较厚2GB/T12333—202X3.2最小局部厚度Minimumlocalthickness重要表面上测得的厚度的最小值，也叫最小厚度。3.3检验批inspectionlot在相同的条件下，由同一生产方在同一时间或大致相同的时间下进行电镀的一组产品，作为验收或拒收的检验样品。4需方向供方提供的资料4.1必要资料按本文件订购电镀产品时，需方应在合同或订购合约中，或在工程图纸上书面提供以下资料：a)标识(见第5章)；b)替代试样的要求(见6．I)；c)重要表面，应在工件图纸上标明，也可用有适当标记的样品说明(见6．2)；d)最后的表面精饰状态，如电镀的、打磨的、机加工的或抛光的。也可用需方提供或认可的样品来表明所要求的精饰状态，以便于比较(见6．2和6。3)；e)缺陷的类型和大小，每类缺陷在表面或每平方分米表面上允许的数量(见6．2)；f)表面上最小厚度有要求的附加部分(见6．4)；g)测量厚度、结合强度、孔隙率的试验方法；h)工件的抗拉强度及电镀前为减少内应力的热处理的要求(见6．8)；i)电镀后降低氢脆的要求及氢脆试验方法(见6．9)；j)抽样方案和接收水平(见第8章)。4.2附加资料适当时，需方应提供以下附加资料：a)基体金属的标准组成或规格、冶金学状态以及硬度(见5．3)；注：修复工件时，很难提供这些资料，因此镀层的质量难以保证。b)前处理的任何要求或限制，如用蒸汽喷砂代替酸洗前处理；c)底电镀层和／或面层的要求(见5.5)。5标识标识可能出现在工程图、订购单、合同或详细的产品说明中。标识按照规定的顺序明确指出了基体金属、特殊合金、减小应力的要求、底镀层的类型和厚度、铬镀层的类型和厚度以及包括降低氢脆敏感性的热处理在内的后处理。5.1标识组成标识应包括以下内容：a)术语“电镀层”；b)本文件的编号，即GB／T12333；c)连字符；3GB/T12333—202Xd)基体金属的化学符号(见5.3)；e)斜线(／)；f)铜镀层及面镀层和底镀层的符号，每一层之问按镀层的先后顺序用斜线(／)分开。镀层标识应包括镀层的厚度(以微米计)和热处理要求(见5．4)。省去的或不作要求的步骤应用双斜线(//)标明。注：特种合金建议用该基体金属的化学符号后加标准牌号注明，如：UNS号，或等同的国家或地方牌号，其牌号置于()内。示例：Fe<G43400>是高强度钢的UNS牌号。5.2基体金属的标识基体金属应用其化学符号表示。如果是合金，则应标明主要成分。例如：a)Fe表示铁和钢；b)Zn表示锌合金；c)Cu表示铜或铜合金；d)A1表示铝及铝合金。注：为确保表面预处理合适及镀层与基体金属之间的结合力良好，标明特种合金及其冶金学状态(回火、渗氮等)5.3热处理要求的标识热处理要求应按如下要求标注在方括号内：a)SR表示消除应力热处理；ER表示降低氢脆敏感性热处理；HT表示其他热处理；b)在圆括号中标明最低温度，用℃计；c)热处理持续时间，用h计；示例：[SR(210)13表示在210℃下消除应力处理1h。热处理有规定时，标识中应包括其要求(见5.6)。5.4铜电镀层等级和厚度铜电镀层根据厚度可分为一下等级，见表1。表1工程用铜电镀层的等级和厚度55X5.5标识实例低碳钢(Fe)直接电沉积的厚度为20μm铜电镀层标识为：铝上电沉积的等级为5的铜电镀层，再电沉积8μm的锡镀层，其标识为：4GB/T12333—202X钢上厚度为10μm铜电镀层，电镀前在210℃下进行消除应力的热处理2h，电镀后在210℃下进行降低脆性的热处理22h，该铜电镀层标识如下：6要求6.1外观产品重要表面的镀层应平滑，不应有明显的缺陷，如起泡、麻点、粗糙、裂纹、剥落、烧焦和漏镀。局部电镀层边界在按图纸要求完成后，不得有微珠、结瘤、锯齿状边缘和其他的不规则现象。如果已遵守金属表面处理规范，但由于基础金属表面条件（划痕、气孔、轧痕、夹杂物等）仍造成镀层外观缺陷和变化，不得作为拒收原因。注：电镀饰面通常在基材光滑、无深度划痕、金属撕裂、气孔、夹杂物和其他缺陷的情况下效果更好。建议在未加工产品的规格书中对这些缺陷做出限制。金属表面处理人员通常可以通过特殊处理（如打磨、抛光、喷砂和特殊化学处理）来消除缺陷，由于这些不属于常规的处理步骤，所以当需要进行这些处理时，必须由需方6.2厚度重要表面的铜电镀层的最小局部厚度应符合规定的等级要求或厚度值。在电镀螺纹部件（如蜗轮螺钉）时，需要注意避免螺纹的牙顶上镀的太厚。在此类应用中，螺纹峰上允许的最大镀层厚度可能比其他区域要求的镀层厚度更薄。注：工件镀层上各点镀层厚度的差异是电镀工艺的固有特征。因此，镀层厚度必须在重要表面的某些点超过规定主要取决于工件的形状和电镀工艺的特性。此外，在一个生产批次中，不同工件的平均镀层厚度也会不同。因此，如果一个生产批次中的所有产品都要满足厚度要求，则整个生产批次的平均镀层厚度将大于单个工件6.3结合强度铜镀层应与基体结合良好。具体采用的试验方法应由需方指明[见4．19)]。注：供方有责任确定电镀前的表面预处理方法，以确保镀层与基体金属的结合力。6.4孔隙率当有规定时，镀层应足够致密，镀层单位面积上空隙的数量应有需方规定。6.5可焊性镀层95%以上的测试表面上焊料是可附着，并且光亮、平滑、均匀，则镀层被视为可焊。6.6电镀前消除应力的热处理当需方有规定时，最大抗拉强度等于或大于1000MPa(31HRC)及在机加工、研磨、锻造或冷成形过程中产生了张应力的钢铁件在清洗和电镀前应进行消除应力的热处理。热处理的工艺和等级应按需方的规定进行，也可由需方根据GB/T19349来规定合适的工艺和等级(见4．1h)]。5GB/T12333—202X有氧化皮或污垢的钢铁在电镀前应进行清洗。对于高强度钢。为避免在清洗过程中产生氢脆危害，应采用化学碱性除油或阳极电解除油及机械除油。对高强度钢(抗拉强度大于1400MPa)进行机械除油时，应考虑进行过热处理的可能性。6.7降低氢脆的热处理最大抗拉强度等于或大于1000MPa(31HRC)的钢件及表面强化过的工件，应进行降低氢脆的热处理。热处理的工艺和等级按GB/T19350进行或按需方的规定进行[见4．1h)]。降低氢脆的热处理的效果可按需方规定的试验方法进行测量。需要弯曲的弹簧和其他工件电镀后，在降低氢脆的热处理前不应进行弯曲。7试验方法7.1外观在自然光或光照度在300—600lx的近似自然光下，裸眼或校正视力1.0以上进行观察。7.2厚度镀层厚度应在重要表面上测量。根据附录B给出的方法测量，测量不确定度应低于10%。注：如能证明不确定度小于10%，可使用其他厚度测量方法。当在厚度测试中使用替代试样代表镀层样品时，除非替代试样和镀层样品的一般尺寸和形状相同，否则替代试样的厚度和厚度分布不一定与镀层样品相同。因此，采用替代试样进行厚度测试验，以验收镀层，需要确定替代试样厚度与镀层真实厚度之间的关系。验收标准是替代试样的厚度与镀层产品上所要求的厚度保持一致。7.3结合强度根据GB/T5270中所述的一种或多种方法进行结合强度试验。7.4孔隙率按附录C所描述的方法进行试验。5min后观察结果。如果发现单位面积气孔数量小于规定的数量，则视为通过孔隙率试验。7.5可焊性应按照GB/T2423.28规定的方法进行。在进行焊接测试或焊接操作前，可能需要清洁铜表面。7.6氢脆性试验当有规定时，应按照HB5067规定的方法进行氢脆性试验。8抽样检验8.1替代试样6GB/T12333—202X如果镀铜件的尺寸、形状或材料不适合试验，或由于镀铜件昂贵或数量较少等原因不希望对镀铜件进行破坏性试验，则通常使用替代试样来代替镀铜件进行实验。替代试样应具备镀铜件影响测试特性的特征。在结合强度、孔隙率率、外观试验中，替代试样必须由与其代表的镀铜件具有相同的材料组成、冶金条件和表面状况，并与所代表的电镀铜件同一批次生产和加工。8.2接受和拒收应从GB／T12609规定的程序中选择抽样方案。接收水平应由需方规定[见4．1k)]。不符合要求的检验批应予拒收。如对检验结果不满意，需方或供方可要求重新检验。7GB/T12333—202X工程用铜镀层的等级及应用实例工程用铜电镀层的等级及其典型应用见表A.1。图A.1工程用铜电镀层的等级及典型应用实例55X8GB/T12333—202X铜镀层厚度测量的试验方法B.1概述GB/T6463、GB/T12334综述了金属及其他无机覆盖层厚度测量的方法。B.2破坏性试验B.2.1显微镜法采用GB／T6462规定的方法。B.2.2库仑法采用GB／T4955规定的方法。应用该方法时，可在主要表面上直径20mm的小球可接触到的任何一点上测量。B.2.3显微电镜法采用GB/T31563规定的方法。B.3非破坏性试验B.3.1磁性法采用GB／T13744规定的方法。B.3.2β射线反向散射法采用GB／T20018规定的方法。B.3.3X射线光谱法采用GB/T12961规定的方法。9GB/T12333—202X铜镀层孔隙率的测定C.1概述本方法用于测定铁或钢上铜电镀层的孔隙率，如气孔。注：本试验对铜有轻微的腐蚀性，特别是当试验时间明显延长（3分钟以上）超过5分钟，该测试对表面铁的存在非常敏感，也就是说，与铁块充分接触后，铜镀层表面会出现蓝色斑点，从而C.2材料所需溶液如下，均采用分析纯试剂。a)溶液A：溶解50g白色淀粉。b)溶液B：将50g氯化钠和0.1g非离子润湿剂溶于1L蒸