标准搜索结果: 'GB/T 5270-2024'
| 标准编号 | GB/T 5270-2024 (GB/T5270-2024) | | 中文名称 | 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 | | 英文名称 | Metallic coatings on metallic substrates - Electrodeposited and chemically deposited coatings - Review of methods available for testing adhesion | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | A29 | | 国际标准分类 | 25.220.40 | | 字数估计 | 18,150 | | 发布日期 | 2024-06-29 | | 实施日期 | 2025-01-01 | | 旧标准 (被替代) | GB/T 5270-2005 | | 发布机构 | 国家市场监督管理总局、中国国家标准化管理委员会 | GB/T 5270-2024: 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
中华人民共和国国家标准
代替GB/T 5270-2005
国 家 市 场 监 督 管 理 总 局
国 家 标 准 化 管 理 委 员 会 发 布
1 范围
本文件评述了检查电沉积和化学沉积覆盖层附着强度的试验方法,这些试验方法仅限于定性试验。
本文件适用于金属基体上电沉积和化学沉积覆盖层附着强度试验方法的选择。
本文件未描述不同时期制定的金属覆盖层与基体附着强度的一些定量试验方法。因为此类试验在
操作中需要特殊的设备和相当熟练的技能,不适合作为产品零件的质量控制试验,但某些定量试验方法
对研发工作能够发挥作用。
2 规范性引用文件
本文件没有规范性引用文件。
3 术语和定义
本文件没有需要界定的术语和定义。
ISO 和IEC 维护的标准化工作中使用的术语数据库网址如下:
---ISO 在线浏览平台:http://www.iso.org/obp;
4 试验方法
4.1 摩擦抛光试验
如果在电镀件局部进行摩擦抛光,则其沉积层倾向于加工硬化并吸收摩擦热。如果覆盖层较薄,则
在这些试验条件下,其附着强度差的区域的覆盖层与基体金属间会出现起泡分离。
当电镀件的形状和尺寸允许时,在镀层面积不大于6cm2的表面上,宜用光滑的工具摩擦大约15s。
直径为6mm、末端为光滑半球形的钢棒是一种合适的摩擦工具。
摩擦时用的压力应足以使得在每次行程中能擦去覆盖层,但不能大到切割覆盖层。随着摩擦的继
续,鼓泡不断增大,说明该覆盖层的附着强度较差。
如果覆盖层的机械性能较差,则鼓泡可能破裂,且从基体金属上剥离。此试验应限于较薄的沉
积层。
4.2 钢球摩擦抛光试验
钢球摩擦抛光往往用于抛光,但也能用于测试附着强度。使用直径约3mm的钢球和皂液作润滑
剂的滚筒或振动摩擦抛光机,当覆盖层的附着强度很差时,可能产生鼓泡。此方法适用于较薄的沉
积层。
4.3 喷丸试验
利用重力或压缩空气,把铁球或钢球喷于待测试试样的表面上,钢球的撞击导致沉积层发生变形。
如果覆盖层的附着强度差,则会发生鼓泡。一般来讲,引起覆盖层起皮的喷丸强度随着覆盖层的厚
度变化而改变,薄覆盖层比厚覆盖层需要的喷丸强度小。
用长度150mm,内径19mm的管子将喷嘴与发射铁或钢丸(直径约0.75mm)的容器相连进行此
试验,将压力为0.07MPa~0.21MPa的压缩空气送入上述装置中,喷嘴和试样之间的距离为3mm~
12mm。
另一种方法最适用于检查电镀生产中厚度为100μm~600μm的银镀层的附着强度(见附录A)。
它采用一种标准气动箱来喷钢丸。
如果银镀层的附着强度差,则会延展或滑动而鼓泡。
4.4 剥离试验
本试验适用于厚度小于125μm 且表面基本平整的覆盖层。将一条大约75mm×10mm×
0.5mm的镀锡低碳钢带或镀锡黄铜带,在距一端10mm处弯成直角,将较短的一边平焊于覆盖层表面
上。将一载荷施加于未焊接的一边,并垂直于焊接点的表面,如果覆盖层的附着强度比焊接点弱,则覆
盖层将从基体上剥落。如果覆盖层的附着强度比焊接点大,则将在焊接点或覆盖层内发生断裂。
本方法未被广泛应用,因为在焊接操作过程中所到达的温度可能改变附着强度。另外,可利用一种
具有足够抗拉强度的胶黏剂代替焊料进行试验。
另一种试验(胶带试验)是使用一种纤维粘胶带,其每25mm宽度的附着力值约8N。利用一个固
定重量的辊子把胶带的粘附面贴于要试验的覆盖层,并要仔细地排除掉所有的空气泡。间隔10s以
后,在胶带上施加一个垂直于覆盖层表面的稳定拉力,将胶带拉去。若覆盖层的附着强度高不应分离覆
盖层。此试验特别用于测试印刷线路的导线和触点上覆盖层的附着力,测试导线的覆盖层面积应至少
30mm2。
4.5 锉刀试验
锯下一块有覆盖层的工件,夹在台钳上,用一种粗锉刀(只有一排锯齿)进行锉削,以期锉起覆盖层。
沿基体金属到覆盖层的方向,与覆盖层表面呈约45°的夹角进行锉削,覆盖层应不出现分离。本试验不
适用于很薄的覆盖层,以及锌、镉等软镀层。
注:见ASTMB571。
4.6 磨-锯试验
沿基体金属到沉积层的切割方向,利用砂轮磨削试样边缘。如果覆盖层的附着强度差﹐则沉积层
将从基体金属上裂开。可以用钢锯代替砂轮机,锯子锯的方向很重要,施加的力倾向于使覆盖层从基体
金属上分离。磨-锯试验对镍、铬等较硬镀层特别有效。
注:见ASTMB571。
4.7 凿子试验
凿子试验通常应用于较厚(大于125μm)的覆盖层。
一种试验方法是把一种锋利的凿子放在垂直于覆盖层的表面,用锤子对其进行猛烈的敲击。如果
覆盖层的附着强度良好,则覆盖层和基体金属之间的结合不因覆盖层断裂或被切断而影响。
另一种“凿子试验”是与“钢锯试验”结合进行,通过垂直于覆盖层锯切试样,如果覆盖层的附着强度
不是很好,则本方法很有效。在断口处未发现分离的情况下,用锋利的凿子凿起试样边缘的覆盖层,如
果覆盖层从边缘剥离相当长的距离,表明附着强度较差或较弱。每次试验前,应将凿子的刀刃磨尖。
可以用刀代替凿子测试较薄的覆盖层,也可以不使用锤子轻敲试样。凿子试验不适用锌、镉等软覆
盖层。
4.8 划线和划格试验
用30°刀刃的硬质钢划线刀具,划两条间距约2mm的平行线。在划两条平行线时,应施加足够的
压力使一次刻线即穿过覆盖层切割到基体金属。如果在各线之间的任一部分的覆盖层从基体金属上剥
落,则应认为覆盖层未通过此试验。
另一种试验是划边长为1mm的方格,观察在此区域内的覆盖层是否从基体金属上剥落。
注:见GB/T 9286和GB/T 26332.4。
4.9 弯曲试验
弯曲试验就是弯曲挠折具有覆盖层的产品。其变形的程度和特性随基体金属、形状和覆盖层的特
性及两层的相对厚度而改变。
试验通常用手或夹钳把试样快速反复弯曲,直到试样断裂。可以使用合适的机器来控制弯曲的速
度和半径。此试验在基体金属和沉积层间产生了剪切应力,如果沉积层具有延展性,则剪切应力大大降
低,由于覆盖层的塑性流动,甚至当基体金属已经断裂时,覆盖层仍未破坏。
脆性的沉积层可能会产生裂纹,即便如此,此试验也能获得关于附着强度的一些数据。应检查断
口,以确定沉积层是否剥离或者沉积层能否用刀或凿子除去。
剥离、碎屑剥离或片状剥离的任何迹象都可作为其附着强度差的象征。
弯曲的内侧和外侧覆盖层均可能破坏,通常观察外侧的破坏情况,但是,观察弯曲内测的破坏情况
可能获得更多的信息。
4.10 缠绕试验
本试验将试样(一般是带或线)缠绕在心轴上,测试的每个部分都能标准化:带的长度和宽度﹑缠绕
速度﹑缠绕动作的均匀性和试样所缠绕的棒的直径。
剥离、碎屑剥离和片状剥离的任何迹象都可作为附着强度差的象征。
缠绕的内侧和外侧覆盖层均可能破坏,通常观察外侧的破坏情况,但是,观察缠绕内测的破坏情况
可能获得更多的信息。
4.11 拉力试验
4.11.1 拉力试验定性测量附着强度
本试验只适用于某些类型的覆盖层零件。对零件施加拉伸应力直至断裂,断口附近的覆盖层一般
都会显现出一些开裂,不应有覆盖层从基体金属上明显脱落的现象。此试验是通过拉伸试验机进行
的,并且需要对试样的两端进行适当夹持。
4.11.2 拉力试验定量测量附着强度
本试验只适用于表面平整的覆盖层零件、标准试样或见证试样。用胶黏剂将试柱接头直接黏结到
覆盖层零件、标准试样或见证试样的表面上,在拉力条件下,使黏结层从试样上直接剥离下来。若断层
发生在镀层与基材界面,则拉伸载荷为附着强度,单位为N/mm2;否则,黏结强度大于附着强度。建议
对断层失效形式进行宏观和微观检查。该测试可通过拉伸试验机进行单个样品测试,也可以通过离心
试验机进行多个样品测试。
注:见GB/T 5210、ISO 10365、EN13144和EN15870。
4.12 热震试验
许多沉积层的附着强度能通过加热覆盖层试样,然后骤然冷却来确定。试验原理是覆盖层和基体
金属之间的膨胀系数差异。
因此,本试验适用于覆盖层与基体金属之间的膨胀系数明显不同的情况。将试样在炉中加热足够
的时间,达到表1所列的适当温度,温度应保持在±10℃范围内。对易氧化的金属应在惰性气氛、还原
性气氛中或在适当的液体中加热。
4.13 深引试验
最常用于覆盖层金属薄板的深引试验是埃里克森杯凸试验和罗曼诺夫凸缘帽试验。
注:埃里克森杯凸试验见GB/T 9753。
它们是通过某种柱塞使沉积层和基体金属发生杯状或凸缘帽状的变形。
在埃里克森试验中,使用合适的液压装置,以0.2mm/s~6mm/s的速度将直径为20mm的球形
柱塞推入试样中至所需深度。附着强度差的沉积层经几毫米的变形,便从基体金属上呈片状剥离。由
于冲头的穿透作用,即使基体金属已经开裂,附着良好的沉积层仍未出现剥离。
罗曼诺夫试验仪器是由一台普通压力机和一套与凸缘帽配合使用的可调模具所组成,其凸缘直径
为63.5mm,帽直径为38mm,帽深度可在0mm~12.7mm调节。一般将试样测试至帽发生断裂为
止,深引件的未损伤部分说明深引效应影响沉积层的结构。这些方法特别适用于较硬金属的沉积层,例
如,镍或铬。
在任何情况下,应仔细地分析所得到的结果,因为涉及沉积层和基体金属的延展性。
4.14 阴极试验
将覆盖层试样在溶液中作为阴极,在阴极上有氢析出,由于氢气扩散时在覆盖层与基体金属之间的
任何不连续处积累产生压力,导致覆盖层产生起泡。
在5%(质量分数)的氢氧化钠(密度1.054g/mL)溶液中,以电流密度10A/dm2、温度90℃处理试
样2min,在覆盖层中附着强度差的部位便形成小的起泡。如果在经过15min之后,覆盖层仍无起
泡,则覆盖层的附着强度良好。另外,可以采用硫酸(5%,质量分数)溶液,在电流密度10A/dm2、温度
60℃条件下,经5min~15min后,附着强度差的覆盖层会发生起泡。
电解试验仅限于可渗透阴极释放氢的覆盖层。如果镍或镍-铬镀层的附着强度差,试验比较合
适,铅﹑锡、锌﹑铜或镉等金属镀层不适用于这种试验方法。
4.15 洛氏试验
根据ISO 26443,本试验用洛氏压头在试样表面压痕,卸载压力后,根据压痕处覆盖层剥离状态,确
定HF1到HF4的四个附着强度等级。
4.16 划痕试验
根据EN1071(所有部分),本试验使用......
|