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GB／T 41950-2022 金属覆盖层 钢铁上经过无六价铬处理的锌和锌合金电镀层.pdf

ICS 25.220.40 CCSA29

金属覆盖层钢铁上经过无六价铬处理的

安全技术交底单(电梯安装与拆除)（ISO19598:2016,M0D)

引言 范围 规范性引用文件 术语和定义 标识 4.1电镀层…. 2 4.2钝化 ” 2 4.3封闭层或表面涂膜 2 4.4主要(功能)表面 ? 4.5标识示例 需方向电镀方提供的资料 3 基体材料 电镀处理… 7.1工艺控制和工艺流程 7.2滚镀和挂镀 7.3镀后处理 · 5 7.4氢脆.……. 5 镀层和试验方法的要求 8.1厚度... 6 8.2结合力 8 8.3无六价铬 8 8.4加速腐蚀试验 测试报告 9 9.1一般信息 H 9.2抗拉强度大于或等于1000N/mm²材料上的镀层· 9.3测试结果 10

本文件按照GB/T1.1一2020《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 草。 本文件修改采用ISO19598：2016《金属覆盖层钢铁上经过无六价铬处理的锌和锌合金电镀层》。 本文件与ISO19598：2016相比做了下述结构调整： 按工艺的先后顺序对调了“滚镀和挂镀”和“镀后处理”的顺序。 本文件与ISO19598：2016的技术差异及其原因如下： 增加了“白锈”和“红锈”的定义（见3.1和3.2)，以界定腐蚀类型； 将“ZnNi"定义中的镍质量分数由“12%～16%"改为“8%～16%”（见表1，ISO19598：2016的 表1)，以符合我国实际应用情况； 一更改了无六价铬试验的要求（见8.3），以符合我国实际应用情况。 本文件做了下列编辑性改动： 将4.3的标题“后处理”改为“封闭层或表面涂膜”； 将标识示例中的“//"改为“/”（见4.5、8.1)； 将7.1的标题“表面前处理及电镀”改为“工艺控制和工艺流程”； 增加了提及图1、表3和表6的内容； 更改了厚度和结合力试验中的资料性引用文件。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由中国机械工业联合会提出。 本文件由全国金属与非金属覆盖层标准化技术委员会（SAC/TC57)归口。 本文件起草单位：重庆长安汽车股份有限公司、武汉材料保护研究所有限公司、广州达志化学科技 限公司、合肥华清方兴表面技术有限公司、广州超邦化工有限公司、武汉奥邦表面技术有限公司、凌云 技集团有限责任公司、福建标新集团（漳州)制罐有限公司、东莞市首盟五金机械有限公司、金华市雅 科技有限公司、东莞金銮五金制品有限公司、佛山市质量和标准化研究院、荆大（荆州)汽车配件有限 司、沃尔沃中国投资有限公司。 本文件主要起草人：黄平、毛祖国、张德忠、胡遐林、范梅梅、罗迎花、刘玲、刘万青、牛艳丽、何园、 奂汶、郭崇武、吕明威、吕志、屈平平、林陆燕、王方椿、陈秀琦、林云峰、邹宏栋、张华平、崔廷昌、张伟。

本文件按照GB/T1.1一2020《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。 本文件修改采用ISO19598：2016《金属覆盖层钢铁上经过无六价铬处理的锌和锌合金电镀层》。 本文件与ISO19598：2016相比做了下述结构调整： 一 一按工艺的先后顺序对调了“滚镀和挂镀”和“镀后处理”的顺序。 本文件与ISO19598：2016的技术差异及其原因如下： 增加了“白锈”和“红锈”的定义（见3.1和3.2)，以界定腐蚀类型； 一将“ZnNi"定义中的镍质量分数由“12%～16%”改为“8%～16%"（见表1，ISO19598：2016的 表1)，以符合我国实际应用情况； 一更改了无六价铬试验的要求（见8.3），以符合我国实际应用情况。 本文件做了下列编辑性改动： 一将4.3的标题“后处理”改为“封闭层或表面涂膜”； 一将标识示例中的“//"改为“/”（见4.5、8.1)； 将7.1的标题“表面前处理及电镀”改为“工艺控制和工艺流程”； 增加了提及图1、表3和表6的内容； 一 一更改了厚度和结合力试验中的资料性引用文件。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由中国机械工业联合会提出。 本文件由全国金属与非金属覆盖层标准化技术委员会（SAC/TC57)归口。 本文件起草单位：重庆长安汽车股份有限公司、武汉材料保护研究所有限公司、广州达志化学科技 有限公司、合肥华清方兴表面技术有限公司、广州超邦化工有限公司、武汉奥邦表面技术有限公司、凌云 科技集团有限责任公司、福建标新集团（漳州)制罐有限公司、东莞市首盟五金机械有限公司、金华市雅 缘科技有限公司、东莞金銮五金制品有限公司、佛山市质量和标准化研究院、荆大（荆州)汽车配件有限 公司、沃尔沃中国投资有限公司。 本文件主要起草人：黄平、毛祖国、张德忠、胡遐林、范梅梅、罗迎花、刘玲、刘万青、牛艳丽、何园、 赖奂汶、郭崇武、吕明威、吕志、屈平平、林陆燕、王方椿、陈秀琦、林云峰、邹宏栋、张华平、崔廷昌、张伟。

无六价铬体系与六价铬体系主要有两点不同： a) 无六价铬体系没有自我修复能力； b) 无六价铬体系具有更高的耐热性（大于150℃），而六价铬体系的耐热极限不大于70℃。

金属覆盖层钢铁上经过无六价铬处理的 锌和锌合金电镀层

本文件规定了钢铁表面无六价铬钝化处理的锌和锌合金电镀层体系的标识以及在规定的测试条件 下要求达到的最低耐蚀性和最小镀层厚度。锌合金电镀层中含有镍或铁合金元素，分别被称为锌镍合 金电镀层或锌铁合金电镀层。 本文件适用于钢铁表面无六价铬钝化处理的锌和锌合金电镀层。电镀层或镀层体系的主要目的是 保护钢铁零部件免受腐蚀

ISO2080界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

白锈whiterust 在腐蚀介质作用下，镀层表面的钝化层十封闭层或表面涂膜层被破坏，镀层出现腐蚀生成 色腐蚀产物。

电镀层应由锌或锌合金组成，其标识见表1。

钝化通过无六价铬的溶液处理镀层，产生化学转化膜，以提高镀层的耐蚀性。转化膜可以有不同 色选择。 不含六价铬的钝化是新的镀层体系，其钝化的标识见表2。

封闭层或表面涂膜提高耐蚀性，其标识见表3。 封闭层由不含六价铬的有机和/或无机化合物组成，厚度通常达到2um。能用常温清洁剂去除的 涂层（如油膜、润滑脂或蜡膜），本文件不认为是封闭层。 表面涂膜层是不含六价铬的有机薄涂层，可能需要高温固化，厚度通常超过2um。特别地，浸涂表 面膜层能提高黑色钝化层的耐蚀性，并使颜色更深。 使用时应逐一评估本文件提及的封闭层或表面涂膜对零部件性能的影响，如接触电阻、焊接性、燃 油相容性、黏结性能等。

由于表面改性的范围很大，所以，对于有特殊要求的表面镀层，应先商定是否使用钝化后处理 用钝化后处理的类型

4.4主要（功能）表面

形状复杂的零部件，特别是有空腔的零部件，镀层表面不是所有的部位都能符合加速腐蚀试验中的 耐蚀性和最小厚度标准要求。在这种情况下，镀层体系的主要表面应用点划线在图纸上标注清楚。 如果需方未指定主要表面，应按照ISO27830：2017中第5章给出的定义确定主要表面。

5需方向电镀方提供的资料

需方向电镀方提供的信息应至少包括以下内容： a）零部件的抗拉强度（需充分考虑7.4提出的要求）； b）零部件信息（基体材料、生产方法、热处理)； c）4.4中所要求的主要表面信息； d）所用镀层的标识（见4.5）。 如有需要更多要求，如外观、摩擦性能和耐介质性能，可相应地添加到所采用镀层的性能和相应试 验中。

如有必要，应提供电镀过程中有关要求或限制的补充信息。

符合本文件的镀层，目前最广泛地应用于低合金钢。对于其他铁基材料，如铸铁或粉末冶金，含有 大量钝化合金元素的材料或具有特殊强度性能的材料，可在必要时特别调整处理工艺（前处理、电镀、镀 后处理)，可能还要采取额外的措施，以满足本文件的要求。因此，电镀方应有镀件的成分、特性及生产 加工的详细信息。 如果待电镀的钢铁零部件的抗拉强度在1000N/mm²及以上，在生产的早期阶段（如选择材料、硬 化工艺和装配程序时），就应采取非常可靠的措施来消除内部氢脆所造成损坏的可能性。 待镀零部件不应有任何材料缺陷、加工缺陷或表面缺陷，这可对镀层的防腐和/或外观产生不利的 或不可预测的影响。 通过规范的清洗及前处理工序，应去除零部件表面所有杂质（如腐蚀产物或氧化皮、油、脂、污垢 等），并不应有任何残留。 可在必要时就表面质量问题达成协议

7.1工艺控制和工艺流程

为了确保工艺的可靠性和可重复性，应记录并保存整个前处理和镀覆过程、与之相关的物理数据 （如处理时间和温度），以及所使用的化学品，并在必要时进行优化。应规定每道工序的过程控制限值、 监测频率和分析程序。符合这些要求的措施应由电镀方描述和记录。 典型的工艺流程如下： a）碱性脱脂（适合于油基或脂类薄膜)； b）酸洗（通常用添加了缓蚀剂的盐酸）； c）碱性电解脱脂（最好是阳极电解）； d电镀； e）镀后处理（包括钝化和可能的封闭)； f)烘干。

通常采用滚镀工艺的零部件，主要是螺丝、螺母和其他小零部件。零部件批量装载进滚桶后，在前 处理及电镀过程中，滚桶一直保持旋转。滚桶旋转确保了滚桶内所有零部件的镀层基本均一，但这也可 导致零部件表面损伤。通过一些方法能减轻损伤，例如降低滚桶的转速，减少装卸镀件的落差高度。通 常情况下，滚镀零部件的耐蚀性不如挂镀零部件。

零部件因尺寸、形状或应满足特殊要求，可采用挂镀工艺。在挂镀工艺中，零部件装夹在挂具上 电镀。镀层特性(尤其是镀层厚度)可由于零部件在挂具上的位置不同而有所差异，但这种情况可 行优化，例如为特定的零部件设计专用挂具。

钝化层是零部件浸人或喷涂钝化液而产生的转化膜。电镀层与钝化液反应形成薄膜保护金属镀 层。钝化反应通常情况下导致部分镀层溶解。

7.3.2封闭层或表面涂用

封闭层或表面涂膜是在钝化层上覆盖额外的有机和/或无机物，或将有机和/或无机物融人钝化层。 受几何形状和工艺的影响，零部件经过处理后可有封闭或表面涂膜液残留。应将残留液控制在最 低限度，例如用喷涂工艺对挂镀零部件进行后处理，或通过滚桶转动、离心机甩干除去滚镀零部件的 积液。

由于氢优先通过金属晶格扩散到能量有利的位置，在酸洗、电解除油、金属电镀等过程中，按本文件 所述的工艺进行电镀的钢铁零部件，如晶格中的结构缺陷和高应力集中点，可以吸收氢。 应特别注意以下方面的临界相互作用，这可导致延迟的氢致脆性断裂（氢脆)，见图1。 材料及其特性（强度、硬度）； 前处理和电镀过程中的氢吸收； 零部件的机械应力，包括随形状局部变化的应力，

图1材料、机械应力与吸氢的相互作用

材料的关键特性是强度和韧性，氢脆风险随着材料强度的增加而增大。 所有抗拉强度Rm大于或等于1000N/mm²（即使是局部硬化或冷加工结构或焊缝附近位置)的销 铁零部件都认为是高强度的，并归类为关键性的零部件。

GB/T 41950—2022

抗拉强度。抗拉强度为单位面积上的作用力，最常用的单

7.4.2.1基体材料强度小于1000N/mm

在电镀高强度零部件时，预防延迟脆性断裂（氢脆)至关重要。 表面处理的方式应防止因氢脆而造成损坏，并具有高度可靠性。如何处理可能存在缺陷的镀层（如 退镀和返镀），应调查并将结果记录在案。 为降低氢脆风险而采取的工艺措施，应由电镀方和需方商定。烘烤时间和温度应由电镀方和需方 根据电镀材料及特性商定。 可进行与生产有关的必要工艺调查和工艺测试，例如通过对足够数量的、合适的氢脆敏感性试样进 行拉应力测试。 应按照ISO9587和ISO9588的相关规定执行。 为防止脆性断裂，应在电镀后进行热处理，以促进氢的逸出，甚至在电镀前进行热处理，以降低零部 件内部应力。相关内容参见ISO9587和ISO9588。 应特别注意，要确保沉积的金属镀层不阻碍氢的扩散和逸出。零部件的性能不应受到不利影响。 注：表4给出了驱氢热处理的指导值。

表5和表6所示的是规定工艺中锌或锌合金镀层主要表面的最小厚度（dm）。 锌和锌合金电镀层的厚度应采用ISO3497中的X射线荧光光谱仪进行测量 能使用的其他方法示例如下： a）GB/T6462中的显微镜法； b）GB/T4955中的库仑法； c)( GB/T4956中的磁性法； d）GB/T4957和GB/T30565中的涡流法。 不考虑钝化层和封闭层的厚度。

天津南港工业区管廊雨季施工方案GB/T41950—2022

表5蓝白钝化或彩色钝化的锌和锌合金电镀层的最小厚度和最短盐雾试验时间 （按IS09227进行中性盐雾试验）

表6黑色钝化锌和锌合金镀层的最小镀层厚度和最短盐雾试验时间 （按ISO9227进行中性盐雾试验）

为控制测试成本地铁二号线路车站装饰工程施工组织设计，测试时间降低到720h。

将测试工件在（220土10）°C的条件下保温30min，而后放人15℃～25℃的水中骤然冷却，镀层应 无剥落或起泡（见GB/T5270中的热震试验）。 如果可行，宜使用弯曲试验或摩擦抛光试验作为进一步的结合力测试，

3613：2021中6.5.3的规定进行分析，镀层应无六