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| 标准编号 | GB/T 34491-2017 (GB/T34491-2017) | | 中文名称 | 烧结钕铁硼表面镀层 | | 英文名称 | Coatings for sintered neodymium iron boron permanent magnets | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | H65 | | 国际标准分类 | 77.120.99 | | 字数估计 | 14,155 | | 发布日期 | 2017-10-14 | | 实施日期 | 2018-05-01 | | 标准依据 | 国家标准公告2017年第26号 | | 发布机构 | 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中国国家标准化管理委员会 | GB/T 34491-2017: 烧结钕铁硼表面镀层
ICS 77.120.99
H65
中华人民共和国国家标准
烧结钕铁硼表面镀层
2017-10-14发布
2018-05-01实施
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
中国国家标准化管理委员会发布
前言
本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。
本标准由全国稀土标准化技术委员会(SAC/TC229)提出并归口。
本标准主要起草单位:宁波韵升股份有限公司、中国科学院宁波材料技术与工程研究所、北京中科
三环高技术股份有限公司、宁波科田磁业有限公司、安徽大地熊新材料股份有限公司、钢铁研究总院。
本标准主要起草人:宋振纶、胡依群、杨丽景、曹立斌、沈国迪、张民、冒守栋、姜建军、金国顺、姜兵、
王育平、黄秀莲、张鹏杰、朱明刚。
烧结钕铁硼表面镀层
1 范围
本标准规定了烧结钕铁硼永磁材料表面单层镀层、多层复合镀层的代号、基体的要求、镀前准备及
工艺过程、性能要求、试验方法、检验规则及标志、包装、运输、贮存及质量证明书。
本标准适用于烧结钕铁硼永磁材料表面的防护与装饰性镀层,包括采用电镀、化学镀和物理气相沉
积技术的镀层(以下简称镀层产品)。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文
件。凡是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 2423.1 电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验A:低温
GB/T 2423.8 电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验Ed:自由跌落
GB/T 2423.17 电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验Ka:盐雾
GB/T 2423.22-2012 环境试验 第2部分:试验方法 试验N:温度变化
GB/T 2423.50 环境试验 第2部分:试验方法 试验Cy:恒定湿热 主要用于元件的加速试验
GB/T 3138 金属及其他无机覆盖层 表面处理 术语
GB/T 4955 金属覆盖层 覆盖层厚度测量 阳极溶解库仑法
GB/T 5210 色漆和清漆 拉开法附着力试验
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 12334 金属和其他非有机覆盖层 关于厚度测量的定义和一般规则
GB/T 13560 烧结钕铁硼永磁材料
GB/T 16921 金属覆盖层 覆盖层厚度测量 X射线光谱方法
QB/T 3814 轻工产品金属镀层和化学处理层的外观质量测试方法
3 术语和定义
GB/T 3138和GB/T 12334界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
基体 substrate
本文件中涉及到的基体,指需要表面处理的工件。
3.2
电镀 electroplating
为获得基体所不具有的性能或尺寸,通过电解法在基体上沉积结合力良好的金属或合金层。
3.3
滚镀 barrelelectroplating
在旋转、震荡或其他移动的容器中对散装工件进行电沉积的电镀工艺。
3.4
待镀件与挂具独立连接的电镀。
3.5
用化学法而非电解方法沉积金属覆盖层。
3.6
通过蒸发、再凝结元素或化合物在基体表面上形成覆盖层,通常在高真空条件下进行。
3.7
结合力 adhesion
使覆盖层的不同膜层分离所需的力,或使覆盖层从相应表面的某一区域和基体分离所需的力。
3.8
表面处理 surfacetreatment
改进表面性能的处理。
4 镀层代号
4.1 镀层代号表示方法包括4个部分,按先后顺序依次为:镀层的镀覆方法、镀层类别、镀层厚度和后
处理。示例如下:
××.
镀覆方法
××
镀层类别
NN.
镀层厚度
××
后处理
4.2 镀覆方法用英文缩写字母表示,详见表1。
表1 镀覆方法及表示
字母 镀覆方法(工艺) 缺省状态
EP 电镀 可缺省
AP 化学镀 不可缺省
PVD 物理气相沉积 可缺省
4.3 镀层类别用元素符号表示金属镀层的类别,该部分为组成标识方法的必要元素,如含有合金镀层,
则采用括号表示。
4.4 镀层厚度用数字表示镀层厚度的典型值,单位为微米(μm),该部分可缺省。
4.5 后处理用字母表示,详见表2,该部分可缺省。
表2 后处理及表示
字母 后处理工艺 缺省状态
L 蓝白钝化 不可缺省
C 彩色钝化 不可缺省
H 黑色钝化 不可缺省
4.6 第一部分(镀层的镀覆方法)和第二部分(镀层类别)之间、第三部分(镀层厚度)和第四部分(后处
理)之间均以黑点连接,第二部分(镀层类别)和第三部分(镀层厚度)直接相连。如为有多种镀覆方法的
多层复合镀层,则按由内向外的顺序各个镀覆方法之间以“+”连接。镀层代号示例见表3。
表3 镀层代号示例
序号 镀层代号 含 义
示例1
Zn8.L
EP.Zn8.L
烧结钕铁硼工件上电镀8μm的锌层,蓝白钝化处理
示例2 Zn.C 烧结钕铁硼工件上电镀锌层,彩色钝化处理
示例3
Ni3Cu2Ni15
烧结钕铁硼工件上电镀3μm的底镍层,2μm的铜层,和15μm
的面镍层
示例4
Zn4(ZnNi)5
烧结钕铁硼工件上电镀4μm的底锌层,5μm的锌镍合金层
示例5 AP.Ni3 烧结钕铁硼工件上镀覆3μm的化学镍层
示例6
Al4.C
PVD.Al4.C
烧结钕铁硼工件上物理气相沉积4μm的铝层,彩色钝化处理
示例7 EP.Ni3Cu2Ni5+PVD.Cu4+AP.Ni3
在烧结钕铁硼工件上先电镀3μm的底镍层,2μm的铜层,5μm
的镍层,然后物理气相沉积4μm 的铜层,再镀覆3μm 的化学
镍层
5 基体的要求、镀前准备及工艺过程
5.1 基体的组织应细小、均匀、致密,表面不得有肉眼可见的裂纹和针孔。其密度应符合GB/T 13560
中的典型值,当密度达不到该要求时,应由供需双方协商确定。
5.2 表面处理的工件可以是各种形状,其尺寸偏差、形位偏差、表面状况等应验收合格。特殊形状和不
同方向尺寸差异过大的工件,其验收要求应由供需双方协商确定。
5.3 工件残留磁性的大小会影响镀层质量,供需双方在镀覆加工前应事先约定。
5.4 镀覆前宜进行倒角,倒角后曲率半径为0.1mm~0.8mm。倒角后不应出现过度的缺角、划伤和
磨蚀。
5.5 工件镀前应按要求进行除油、清洗等处理。
5.6 通常采用电镀、化学镀和物理气相沉积技术进行烧结钕铁硼永磁材料表面的防护与装饰性镀层的
镀覆,工艺指南分别参见附录A、附录B、附录C。
6 性能要求
6.1 外观质量
6.1.1 镀层表面应无锈斑、黄印、水渍等不良痕迹,镀层表面的钝化膜应完整,不应有粘连露白现象。
在工件的主要表面上,不应有明显的镀层缺陷,如起泡、孔隙、边角毛刺、镀层裂纹或局部无镀层及镀层
脱落等肉眼可见的镀层缺陷。
6.1.2 挂镀时,允许非主要表面上有肉眼可见、无法避免的挂具导电接触痕迹2处~4处,但此接触痕
迹不应暴露出基体和不影响产品整体防护性能。
6.2 厚度
烧结钕铁硼样品外表面中心区域镀层相对较均匀,在典型使用环境条件下,该区域各种镀层典型厚
度范围见表4。镀层厚度是提供足够耐蚀性的保证,随着使用环境的严酷性增加,镀层厚度也要相应
增加。
表4 常见镀层典型厚度范围
镀层类别 镀层代号
典型厚度范围
μm
镍电镀层
镍铜+镍电镀层
Ni
NiCuNi
5~20
锌电镀层 Zn 4~15
镍+锡电镀层
镍铜镍+锡电镀层
镍+银电镀层
镍+金电镀层
NiSn
NiCuNiSn
NiAg
NiAu
5~20
镍+化学镍镀层 Ni+Ap.Ni 3~20
物理气相沉积铝镀层 PVD.Al 2~15
6.3 耐蚀性
烧结钕铁硼永磁体的耐蚀性不仅与基体的耐蚀性有关,而且与磁体表面镀层种类、镀层厚度及镀覆
工艺有关。表5为样品在三种常规环境试验条件下可能出现腐蚀的典型试验时间。在典型试验时间范
围内,镀层不允许出现肉眼可见的起泡、起皮、锈蚀、粉化等缺陷,允许镀层有轻微变色、发黑变暗,锌层
允许出现一定白色腐蚀物。
表5 常见镀层开始出现腐蚀的时间
镀层类别 镀层代号
开始出现腐蚀的时间
中性盐雾试验a 湿热试验a
高压加速老化试验
(不饱和模式)a
镍电镀层(滚镀) Ni 48 168 48
镍电镀层(挂镀) Ni 16 168 48
镍铜镍电镀层(滚镀) NiCuNi 48 168 48
镍铜镍电镀层(挂镀) NiCuNi 16 168 48
锌电镀层
蓝白锌 Zn.L 24 - -
彩锌 Zn.C 48 - -
镍+锡电镀层 NiSn 72 168 96
镍+银电镀层 NiAg 72 168 96
镍+金电镀层 NiAu 72 168 96
镍铜镍+锡电镀层 NiCuNiSn 72 168 96
镍+化学镍镀层(挂镀) Ni+AP.Ni 24 168 48
镍+化学镍镀层(滚镀) Ni+AP.Ni 72 168 48
物理气相沉积镀铝 PVD.Al 24 168 24
注:镀层一般不做湿热试验(7.3.2)和高压加速老化试验(7.3.4)。
a 中性盐雾试验、湿热试验、高压加速老化试验等的指标是指对一般规格(如ϕ10×3、10×10×4mm等规格)的
圆片、方块磁体进行涂覆后的结果。当磁体的规格等有变化时(如单重大于20g或者单重小于2g或者瓦型等
其他形状或异形磁钢等等),试验指标也将相应的调整。
6.4 结合强度
镀层与基体之间结合良好,在结合强度试验过程中,不出现任何形式的分离。
7 试验方法
7.1 外观质量
镀层产品镀层外观检查按QB/T 3814的规定进行。
7.2 厚度
镀层厚度的测定通常按GB/T 16921的规定进行,当镀层厚度超出检测范围时,按GB/T 4955的
规定进行。如有争议,可采用GB/T 6462的规定进行。覆盖层厚度测量,通常建议在样品外表面最大
平面中心ϕ5mm区域内,选取3个~5个点测量,然后取平均值作为测量结果。覆盖层总厚度测量最
大允许偏差为±2μm或测量值×15%,取二者中较大者。
7.3 耐蚀性试验
7.3.1 中性盐雾试验
镀层的中性盐雾试验参考 GB/T 2423.17的规定进行。采用连续喷雾试验方式,测试条件为:
35℃±2℃、5%±1% NaCl溶液(质量分数)、收集的盐雾沉降溶液的pH在6.5~7.2之间,试样放置
角度对试验结果有影响,试样表面在盐雾箱中放置的倾斜角度为45°±5°。
7.3.2 湿热试验
参照GB/T 2423.50的规定进行。测试条件为:温度85℃±2℃、相对湿度85%±5%。
7.3.3 低温试验
按GB/T 2423.1的规定进行。
7.3.4 高压加速老化试验
将试样放入盛有电阻率大于1.0MΩ·cm的蒸馏水或去离子水的高压加速老化试验设备内。不饱
和模式试验条件为:温度120℃±2℃、气压0.2MPa、相对湿度控制在100 0-5%范围内;对更为严苛的
饱和模式试验条件为:温度120℃±2℃、气压0.2MPa、相对湿度为100%。
7.4 结合强度试验
7.4.1 拉伸试验法
按GB/T 5210的规定进行。拉伸试验法可以定量给出镀层与基体之间的结合强度数值,该数值需
大于供需双方商定值。
7.4.2 划格法
按GB/T 5270的规定进行。
7.4.3 热震试验法
镍镀层、镍铜镍镀层及以其作底层的复合镀层的结合强度,应按GB/T 5270中规定的热震试验方
法进行,加温至250℃,保温1h,放入不高于25℃的水中骤冷。
7.4.4 高低温冲击试验法
按GB/T 2423.22-2012规定的温度变化试验Na进行。
7.4.5 跌落试验法
按GB/T 2423.8的规定进行。
8 检验规则
8.1 检查与验收
8.1.1 镀层产品由供方质量检验部门进行检验,保证产品符合本标准规定。
8.1.2 需方应对收到的产品按本标准的规定进行检验。如检验结果与本标准规定不符时,应在收到产
品之日起1个月内提出,由供需双方协商解决。如需仲裁,则在需方共同取样,并委托双方认可的检验
机构进行检测。
8.2 组批
每批镀层产品应由同一生产工艺,同一规格组成。
8.3 检验项目
每批镀层产品应进行外观质量、镀层厚度;耐蚀性及结合强度为型式检验项目。
8.4 取样
按供需双方商定的抽样方案抽样。如需方未提出具体的抽样方案,取样应符合表6的规定。
表6 选取样品规则
检验项目 要求的章条号 试验方法的章条号 取样规定
允许的最大不合
格样品数/个
外观质量 6.1 7.1 逐件取样 -
厚度 6.2 7.2 每一批次产品任取2件以上 0
耐蚀性
中性盐雾试验
湿热试验
低温试验
高压加速老化试验
6.3
7.3.1 每一批次产品任取2件以上 0
7.3.2 每一批次产品任取2件以上 0
7.3.3 每一批次产品任取2件以上 0
7.3.4 每一批次产品任取2件以上 0
结合
强度
拉伸试验法
划格法
热震试验法
高低温冲击试验法
跌落试验法
6.4
7.4.1 每一批次产品任取2件以上 0
7.4.2 每一批次产品任取2件以上 0
7.4.3 每一批次产品任取2件以上 0
7.4.4 每一批次产品任取2件以上 0
7.4.5 每一批次产品任取2件以上 0
8.5 检验结果判定
8.5.1 任一镀层产品的外观质量检验结果不合格时,则判该件产品为不合格,但允许逐件检验,合格者
交货。
8.5.2 镀层产品的厚度、耐蚀性、结合强度任一检验结果不合格时,则从该批产品中取双倍试样对不合
格项目进行重复检验,若仍有不合格项,则该批产品为不合格。
9 标志、包装、运输、贮存及质量证明书
9.1 标志
在检验合格的镀层产品上应有如下内容的标签:
a) 供方名称和地址;
b) 供方质检部门印记;
c) 供方检验日期。
9.2 包装
镀层产品应用洁净的软质材料包装,妥善保管。包装材料不应影响镀层的性能。
9.3 运输、贮存
镀层产品运输过程中应小心轻放,贮存在干燥并远离腐蚀性环境,应防潮,远离热源、强磁场,避免
阳光直接暴晒。
9.4 质量证明书
每批镀层产品应附质量证明书,注明:
a) 供方名称;
b) 镀层产品名称;
c) 批号,件数;
d) 各项分析检验结果和质量检验部门印记;
e) 本标准编号;
f) 检验日期;
g) 出厂日期。
附 录 A
(资料性附录)
电镀工艺指南
A.1 镀层特点及使用环境
烧结钕铁硼永磁材料不同种类镀层的特点及其使用环境说明见表A.1。
表A.1 不同种类镀层的特点及其使用环境说明
电镀层 镀层的特点及其使用环境说明
镍电镀层
镍是导磁材料,镀层具有磁屏蔽效应,对薄片产品的影响稍大些。镀层耐湿热及高压加
速老化试验能力较强。适用于暴露在可能产生凝露的大气环境中,供对外观与内在性能
的长期稳定性有较高要求的客户使用
锌电镀层
蓝白钝化
锌为非导磁材料。镀层耐盐雾能力较好,产品长期使用表面易产生粉末,对于表面颗粒
要求高应用有一定局限。适用于可能产生轻微腐蚀的环境中,镀层仅具有抗短期污染变
色的有限防蚀性能力
彩色钝化
与蓝白钝化锌镀层比较,防腐能力明显改善。适用于较为严酷的气氛环境中,如有机腐
蚀气氛环境
镍+铜+镍电镀层 与单镍层比较,具有更好的防腐性,但工序相对复杂
镍+锡电镀层 外观和可焊性好。适用于与电气接触,要求表面可焊的场合
镍+银电镀层
外观和可焊性好,接触电阻小,表面抗变色力差。适用于与电气接触,要求表面可焊的
场合
镍+金电镀层
装饰性佳,表面不易变色,接触电阻小,成本较高。适用于与电气接触,要求表面可焊,对
外观装饰性要求较高的场合
A.2 电镀工艺过程
A.2.1 工艺流程
烧结钕铁硼永磁材料电镀前,须经过倒角、除油、酸洗、超声波清洗等清洁表面的工艺处理,以便后
续电镀可得到结合良好、孔隙率低、耐蚀性持久的镀层。电镀工艺流程见图A.1。
图A.1 电镀工艺流程图
A.2.2 工艺过程
A.2.2.1 倒角
小零件倒角可以采用离心光饰机,较大零件可以采用砂轮机磨过棱边后再用螺旋式振动或离心式
漩涡光饰机倒角。倒角应在中性或偏弱碱性的介质中进行,切忌使用含酸性或有腐蚀性的介质倒角。
A.2.2.2 除油
宜在中性或弱碱性的除油剂中进行。
A.2.2.3 酸洗
使用稀硝酸溶液或弱有机酸短时间酸洗,但不应在强卤素酸中酸洗,切忌在高浓度的强酸中酸洗。
A.2.2.4 超声波清洗
在每道处理工序后应进行超声波清洗,以保证清洗效果和防止污染下道工序。
A.2.2.5 电镀
电镀宜采用低腐蚀性镀液,最好使用多层的复合镀层来满足实际的使用要求。必要时可以进行后
处理,以进一步提高耐蚀性。
附 录 B
(资料性附录)
化学镀工艺指南
B.1 工艺流程
化学镍的具体镀层为:NiCu或NiCuNi+化学镍,以提高产品的防腐性和硬度,改善产品的尖端效
应。工艺流程图见图B.1。
图B.1 化学镀工艺流程图
B.2 工艺过程
B......
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