AMS-QQ-C-320B-V2镀铬

.航空航天材料规范SAE AMS -QQ-C-320B发布时间 2000年7月取消时间 2007年7月撤销更新 2008年1月被AMS 2460代替 铬镀层（电沉积）说明AMS -QQ-C-320B已被取消并由AMS2460代替，但仍适合以下零部件。取消说明该规范于2007年7月19日由航空航天材料分会宣布取消被AMS2460取代。除以下情况外，以AMS2460为准。QQ-C-320或AMS- QQ-C-320规定的零部件，其设备、操作方法及试验方法遵照AMS-QQ-C-320B（不变，于2000年7月颁布），购货商也参照该标准。该标准规范仍在挂在航空航天材料规范下，但已注明被AMS 2460取代。已被取消的规范可向SAE购买。相关说明该规范直接源自美军标QQ-C-320B的第4版，便于SAE出版仅对格式进行了修改。该规范的首次颁布意在取代QQ-C-320B的第4版，首版的内容序号未作变更。为了快速采用政府的规范标准，在SAE技术标准委员会规章制度的要求下，SAE采用了最初的军用标准。TSB规章提供：（a）在SAE委员会上未经一致通过的、未修改的政府规范标准的部分出版物；（b）现有政府的规范或标准格式的使用权。1. 适用范围与分类1.1 适用范围该规范涵盖了电沉积镀铬层的所有要求。1.2 分类1.2.1 类别：电沉积的镀铬层应为以下几类情况（见6.2）试验类型1：防腐镀层（见3.3.1）试验类型2：工程用镀层（见3.3.2）1.2.2 表面光洁度：类型1的镀层应为以下两种处理类型，（见6.2）试验类型1：镜面抛光试验类型2：缎面加工 2. 引用文件以下文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。2.1美国政府出版物可购于国防部标准化资料管理中心（DODSSP），4D大楼，订阅服务中心，罗宾斯大道，700号，费城，PA 19111-5094。QQ-N-290 镀镍（电沉积）MIL-S-5000 铬镍钼合金钢，（E4340），棒材和再铸原料MIL-S-5002 武器系统的金属表面的热处理和无机涂层MIL-S-13165 含铁零部件的喷丸硬化MIL-R-81841 金属零部件旋转挡板的表面硬化MIL-STD-105 检测属性的取样程序与附录MIL-STD-105 紧固件试验方法2.2 ASTM出版物购买：美国宾夕法尼亚洲，邮编19428-2959，西康雪哈根100信箱，巴尔海港大道100号，美国材料与试验协会。ASTM B-487 金属和氧化物敷层厚度的横截面显微镜检查测量方法ASTM B-499 涂层厚度的磁测法：磁性金属的非磁性涂层ASTM B-504 金属涂层厚度的电量测定方法ASTM B-556 薄铬涂层的点测法，ASTM B-578 电镀层的微硬度测量法ASTM E-8 金属材料的应力试验方法3. 要求3.1 材料用以电镀的材料须满足本规范的要求。3.2 一般要求3.2.1 高强度钢的零部件：除有特定说明（见6.2），极限抗拉强度大于1655Mpa的钢部件没有获得采购人员的同意不得镀层。3.2.2 消除应力：经过机加工、研磨、冷成型或冷拉直而成的、极限抗拉强度为1034Mpa及以上的钢部件，在表面清理与镀层前均应在19114温度下进行3小时以上时间的烤制，以释放破坏残余应力。如需喷射（见3.3.2.3和3.3.2.5），需在喷丸硬化或旋转敲打强化释放热应力。3.2.3 清洗：具体说明除外（见6.2），所有钢部件均应参照MIL-S-5002进行清洗处理。其它心材清洗处理时不得损坏基材也不能与沉淀物粘连。3.2.4 镀层应用说明：具体说明除外（见6.2），镀层应在所有基材热处理和机械操作（如机加工、钎焊、焊接、成型、打孔等）完成之后进行。3.2.5 镀层：具体说明除外（见6.2），类型1的镀层应快速地用QQ-N-290规定的钢铁、锌及锌基合金或铜及铜基合金。具体说明除外（见6.2），类型2的镀层应直接沉积金属基的镀层，而无需用其他金属做预镀层。任何基础镀层无需换成具体的铬镀层。3.2.6 脆化处理：所有镀层的钢件，极限拉伸强度为160ksi及以上的均应在19114的高温下进行少于4个小时的烧制，相关烤制时间如下：最少烧制时间拉伸强度（ksi） 时间（19114）160-180 3180-220 8大于221 123.2.7 覆盖度：具体说明除外（见6.2），镀层应全部覆盖上（包括螺纹的根部、拐角和凹槽）。3.2.8 边界：类型2镀层的边界仅包括表面的一部分，消除玻璃粉、结节、锯齿边缘和其它不规则形状。3.2.9 表面精加工：类型1的镀层的光洁度参照1.2.3和6.2。类型1中的应用1应全部镜面抛光，磨光，表面整体一致。类型1中的应用2应全部缎面加工，磨光，表面整体一致。具体说明除外（见6.2），镜面加工或暗抛光也适用于应用2中的镀层精加工。3.3 镀层处理3.3.1 类型1的镀层处理：类型1零部件的沉积的镀层尺寸见3.4.1.1。6.2规定零部件的处理应参照6.5所述的电镀铬的流程说明。3.3.2 类型2的镀层处理：类型1零部件的沉积的镀层尺寸见3.4.2.1。除具体说明外（见6.2），钢部件的镀层处理应参照下述流程：3.3.2.1 锤击：类型2的设计为动态载荷下无限寿命的所有零部件，在镀层前均应参照MIL-S-13165或MIL-R-81841进行锤击。在实际拉伸中特别说明除外，需要镀层的所有表面上或凹槽、倒角或其他应力集中的截面发生突变的地方均需锤击处理。合同、订购或其它图纸中有具体说明除外，静载下或动载下的有限寿命的镀层零件无需镀层前的锤击处理。3.4 详细要求3.4.1 类型1：3.4.1.1 厚度：具体说明除外（见6.2），类型1铬镀层所有可见表面的最小厚度应为0.25微米。具体说明除外（见6.2），孔、深凹槽和其它开口，不与外界接触的角基和内线的物品，无法防止沉积物的地方不应根据参考标准镀层，但应给出实际镀层厚度的证据。总之，应全部镀层。3.4.1.2镀层：类型1的镀层一般采用镍或铜的板底镀层系统，这些要求见3.2.5，镀层厚度参照QQ-N-290。镀层厚度不用于具体的铬镀层厚度的确定。3.4.1.3 附着强度：试验参考4.5.2，镀层和其它底座的附着强度应满足以下要求：对其4倍的直径进行检验，铬镀层和其它任何电沉积板底镀层与金属基应能较好地分开。镀层与金属基间的接触面为镀层前金属基的表面。镀层或金属基上的裂纹只要不造成镀层的脱落、脱皮和起泡就可接受。3.4.2 类型2：3.4.2.1 厚度：类型2镀层的最值及范围应在相关文档中说明，（见6.2）。如果没有说明厚度，精加工的零部件的最小厚度应为0.002英寸或51m。类型2镀层的厚度要求应在所有金属精加工和镀层后处理、研磨等操作完成后确定。3.4.2.2 附着强度：试验参考4.5.2，镀层和其它底座的附着强度应满足以下要求：对其4倍的直径进行检验，铬镀层和其它任何电沉积板底镀层与金属基应能较好地分开。镀层与金属基间的接触面为镀层前金属基的表面。镀层或金属基上的裂纹只要不造成镀层的脱落、脱皮和起泡就可接受。3.4.2.3 硬度：参照4.5.3进行显微硬度测验，类型2的镀层的横截面最小硬度应达到600VHN，或同等的具有半光制或无光光泽表面的镀层（见3.2.9）。如果镀层表面光洁度达到镜面光洁度或砾石光洁度的话，其最小硬度应为850VHN，或同等硬度。3.4.2.4 孔隙率：类型2的镀层应尽可能无孔，以保护金属基免受因凹陷、气孔或裂纹引起的腐蚀。参照4.5.4进行实验，试样的斑点和凹陷的直径不得大于0.79mm，在5个或更多的试样上检测，总面积为967.8cm2中，斑点和凹陷的总数不得超过15。试样的斑点和凹陷的直径不得大于0.79mm，在1个或更多的试样上检测，总面积为193.6cm2中，斑点和凹陷的总数不得超过5。经过处理后标记过的区域（1.59mm）除外。3.5 工艺：3.5.1 金属基材：金属基材应避免会造成镀层表面的损伤的缺陷。当需要产生沉积时，金属基材应按照该规范清理和镀层流程进行处理。3.5.2 外观：外观均匀、颜色一致，镀层主要表面上不应有明显的缺陷，如鼓泡、孔隙、粗糙、裂纹及其它缺陷。镀层不能有杂物或其它因设备操作不当造成的堆积物，如多余的粉末或变色的镀层，堆积物及其它缺陷。接触点直径应最小，其位置在零部件功能区的最小范围内。表层因冲洗留下的污点或为减轻脆化进行烧制遗而留下的轻微色斑（见3.2.6）是允许的。所有的工艺应参照制作高质量镀层的实践与经验。4. 质量保证规范4.1 检测责任 除特别说明外，供货商对所有检测要求负责。除特别说明外，供货商可以使用已有的设备对其性能进行检测，政府不同意除外。对于有必要确保双方均需遵守的检测要求，政府有检测优先权。4.2 检测分类检测要求分类如下：a. 生产控制检测（见4.3）；b. 质量合格检测（见4.4）。4.3 生产控制检测4.3.1 控制记录：如合同或订单有规定（见6.2），供应商应留存每步工艺处理的记录，包括额外添加的化学剂或处理方法，所有化学分析结果和已镀层零部件的质量。应购方要求，这些记录以及实验结果报告均可购买，在签订购买合同后至少保持1年以上。4.3.2 生产控制：供货商提供的设备、程序及操作需保证能产品本规范规定的高质量的电沉积镀层。如购买中有规定（见6.2），供应商在生产前应展示其可以避免氢脆造成的危害（见6.2.2），并参照4.3.2.1进行实验以满足MIL-S-5002对生产过程质量的要求。4.3.2.1 试制性生产控制：对于试制性生产控制，应参照4.4.4.3需准备4个圆形凹槽的钢试样采用特定的钢合金为16个试样分别进行加热处理。试样在热处理后的拉伸强度最大，所有的试样均应进行同样的预处理和热处理，并参照4.5.5进行实验。如果试样完好无损，我们认为生产过程是令人满意的。实验结果和生产控制信息需向采购部申请，获批前不得镀层。4.3.3 试验频率：MIL-S-5002要求对生产过程进行连续控制，同时，为避免生产过程中的有害的氢脆，应参照表1对试样的性能进行每月一次试验，如采购部有要求可以提高其试验频率。用以确定电沉积镀层的一致性用到的试验结果也可用同等方法获得。4.3.4 生产控制试验：生产控制的试样应参照4.4.4,4.4.4.1和4.4.4.2，其厚度、粘附强度、硬度及孔隙率试验详见表1。用以控制脆化的试样应是具有4个圆形凹槽的4340合金钢，参考MIL-S-5000标通过一次或多次热处理，使其强度最大，准备过程与4.4.4.3一致。4.4 质量合格检查：4.4.1 批次：批次应包括由同样金属基材组成的镀件、类别、沉积形式以及同等条件下精加、镀层和热处理工方式。4.4.2 外观检查及非破坏性试验取样：该取样应在采购部的指导下操作（见6.2），参照MIL-STD-105标准或表。涂层零部件的抽取是参照MIL-STD-105标准，从可接受质量级（1.5%的缺陷率）的试样中随机抽取，如表所示。参照4.4.2.1的流程进行外观检查并根据4.4.2.2进行镀层（非破坏性试验）决定是否接受该批次。表1 生产控制试验与试样试验涂件类要求章节试样准备参考章节 1 /试验参考章节厚度硬度1/生产控制样本采用标准的合金钢。由供应商选择；但像AISI或SAE 4340号规定的合金钢应参照MIL-S-5000。表2 外观检查及非破坏性试验取样批次检测条目样本中条目（随机选取）合格数=157 1/01/如果所检批次的条目少于7，样本的条目应等于检测批次的条目。4.4.2.1 外观检查：参照4.4.2提取的样品应在镀层后根据3.2.7,3.2.8,3.2.9和3.5.2的要求进行检验。如果不一致条目据多数，拒绝该批次试样。4.4.2.2 镀层厚度（非破坏性试验）：参照4.4.2选取的试样需检查并跟据4.5.1的要求在不同位置按照3.4.1.1和3.4.1.2或3.4.2.1的每项条款进行镀层厚度测量。对紧固件五金的测量，其位置应参照MIL-STD-1312，试验12。如有一个测量方法不满足厚度最小的要求，该零件或条款就认为不一致。任何试样的缺陷数超过可接受值，拒绝该批次的抽样。除非有额外说明，已被分开的试样（见4.4.4.1）不能作为厚度测量方法的样本。4.4.3 破坏性试验取样：每批次需抽出5个镀层或镀件体进行破坏性试验，或根据4.4.4，4.4.4.1，4.4.4.2和4.4.4.3分别选取试样进行试验。如果一批次的镀件数量不多于5个，试样中镀件的数目需由采购部决定，见6.2。4.4.3.1 镀层厚度（破坏性试验）：如果镀层非破坏性试验的取样和试验非供应商选择，为与要求保持一致，采用4.5.1的试验方法按照3.4.1.1和3.4.1.2或3.4.2.1选取的不同位置进行镀层厚度测量。对紧固件五金的测量，其试验位置应参照MIL-STD-1312，试验12。如有一个测量方法不满足厚度最小的要求，该零件或条款就认为不一致。任何试样的缺陷数超过可接受值，拒绝该批次的抽样。除非有额外说明，已被分开的试样（见4.4.4.1）不能作为厚度测量方法的样本。4.4.3.2 附着强度：参考4.4.3.1对试样进行破坏性厚度试验，如果试样本身的规模和形式合适，也可作为附着强度试验的样本，其要求与3.4.1.3或3.4.2.1一致。试样的失效构成该批次的失效。4.4.3.3 硬度（破坏性试验）：如合同或订单有说明（见6.2），根据相关要求确定其硬度。如果用以厚度破坏性试验的试样或镀件本身的规模和形式合适，也可作为试验的样本确定是否满足3.4.2.3的要求。试样的失效构成该批次的失效。4.4.3.4 孔隙率（破坏性试验）：除非有特别规定（见6.2），孔隙率的一致性要求需要确定。根据4.4.4和4.4.4.2选取的替代已被处理过的镀层本身的5个独立样本需参照3.4.2.4进行孔隙率试验。只要有不合格的即拒绝该批次试样。4.4.3.5氢脆处理（破坏性试验）：除非有特别规定（见6.2），根据3.2.6要求，最大抗拉强度为1241MPa或以上的钢件和表面硬化过的钢件，应按需方贵的工艺和类型消除氢脆。参照4.4.4和4.4.4.3随机从每批次中抽出5个镀件体或试样表征该批次。按4.5.5进行实验，由断裂引起的裂纹或失效均可做拒绝的理由。试样的失效构成该批次的失效。4.4.4 质量合格试样的制备：如果镀层体的形式、形状、大小被限制不能用于质量检验，或不适合做试验时，或需要小批量的破坏性试验时，试验只能采用单独的试样-镀层体并行进行实验。单独的试样应为具有同等金属基的镀层体。“同等”的金属基包括化学组成、等级、条件以及电镀前的精加工处理等。如，冷轧钢的表面不能代替热轧钢的表面。单独试样不适应锻造或铸造，热轧试样可替代锻造钢和铸造钢试样。若为铁合金镀件，其独立试样也可从废弃的铸件中抽取。独立试样在清理或镀层前从该批次中有规律地抽样获得。影响试样镀层的情况有：电镀间距、电镀介质、炉浴搅动、温度等，至于其它电镀体更应注意这些因素对其主平面的镀层的影响。除非有特定要求，独立的试样不能作为厚度测量试验的样本。4.4.4.1厚度、附着强度和硬度检测用试样：如需检测单独试样的厚度、附着强度和硬度，试样应为条形，且尺寸应为25mm宽、102mm长、1mm厚。4.4.4.2 孔隙率检测用试样：如需检测单独试样的孔隙率，试样应为板，且长大于等于254mm、76mm宽、近1mm厚。4.4.4.3 氢脆试验用的试样：该类试样是具有圆形凹槽的，且受力方向与短端面的晶粒流动方向垂直。圆形试样的外形参照ASTM E-8的图8。试样在标距长度中心线的位置上具有60的V槽。V槽根部的横截面面积为试样简化后的横截面的一半。V槽底部的曲率半径为0.2540.0127mm（见6.2.2）。4.5 检验4.5.1 厚度：对于镀层厚度的非破坏性测量，具体流程参照ASTM B-499（磁性测试法）。对于镀层厚度的破坏性测量，具体流程参照ASTM B-487（显微镜法），或ASTM B-504（库伦法）。此外，镀层紧固件五金的厚度测试法可参照MIL-STD-1312，测试法12。类型1中镀层的厚度测量可参照ASTM B-556（点测法），但只适用于破坏性检测。4.5.2 附着粘度：可通过用勺舀镀层表面或用锋利刀刃、刀片或剃刀从镀层切到金属基材进行附着粘度检测。也可将镀层体或试样用台钳加紧使其前后弯曲直至破坏的方法检测其附着粘度，如果破裂镀层的边缘能剥落或能看到镀层和基材间破裂的点（4倍放大镜），就认为附着粘度不满足要求。类型2的镀层应具有更好的附着粘度以承受因确定最终的尺寸而进行的研磨操作。 4.5.3 硬度：类型2的镀层的硬度应参照ASTM B-578的微硬度横切法检测，除外还需维氏硬度计压头和100克的载荷。镀层基材的硬度为由三次测量硬度最小值，试样在外表面向里大于3.175mm的面积内进行，或在横截面的中心进行测量（硬度往往最小）。硬度值的读数是从基材外表面向里0.025mm的地方开始，每隔0.013mm等距测量，直至满足预设硬度值为止。硬度读数可根据距离基材外表面的距离画出曲线。曲线急剧下降点处的值可作为铬电镀层的硬度极值。4.5.4 孔隙率：用孔隙度试剂试验确定孔隙率之前，需处理掉试样表面的油或油脂。去污溶剂的选择应参照MIL-S-5002。铁锈测试法中，浸蘸后的滤纸需加热至82-94，并放置在试样或基体平坦的表面进行实验。该法组成如下：铁氰化钾（K3Fe(CN)6） 1gm氯化钠 10gms琼脂 10gms水（蒸馏或去离子的） 1升十分钟之后，滤纸可拿去。镀层表面和滤纸均需检测，金属基在气孔或其它缺陷处因镀层而腐蚀，严重时会产生深蓝色斑点。可用试剂法里的软鬃刷做进一步确认。滤纸烘干后可作为长久保留记录。4.5.5 脆化处理：4.4.3.5规定的镀件试样应参照3.2.6的要求进行确定，像安装在孔或杆上的弹簧销、密封圈等应根据相关镀件的规范、公差及最大抗拉强度进行组装。试样的抗拉强度应为设计最大屈服载荷的1.15倍。需要夹具的镀件，极限载荷应满足上述要求，当最大设计屈服载荷未知时，应参照4.4.4.3对单独的试样进行试验。有凹槽的试样持续抗拉强度等于该材料的0.75倍的极限抗拉强度。镀件、零部件及试样均应进行200小时以上加载试验，观察破坏情况。5. 备货5.1包装供货商提供的电沉积镀铬件或基材的储存、集装与装箱应保证在运输和装卸中不会造成磨损。6. 说明6.1 预期用途：6.1.1 类型1的镀层：类型1的镀层用于装饰性修整，一般用镍、铜镍合金镀在像钢铁、铜及铜合金，锌及锌基压铸件上镀层，保护金属基免受腐蚀和磨损。底层镍为外层的铬提供无孔的连续的基材。通常，镍层越厚，抗腐蚀性越好。根据使用情况和金属基，镍铜基的铬镀层的厚度为0.0001到0.002（2.5-51m）英寸。6.1.1.1 0.0005英寸（13m）或更厚的铬镀层会使黄铜基材上的镍镀层破裂，铬的最小厚度应在13m以下取值。6.1.2类型2的镀层：类型2的镀层，亦称工业用铬或镀硬铬，常用以耐磨损和抗腐蚀。工程用铬通常直接镀到金属基上并研磨、精加工直到符合尺寸要求，其光洁度不如类型1。在亚铁零部件上镀25-51m厚（最小厚度根据使用情况而定）的电沉积镍层可获得更强的抗腐蚀性。严重沉积的类型2的镀层可用于磨损的或更小尺寸的电镀，并防止化学腐蚀。铬电镀层最后的研磨会增加沉积物的破裂程度。同样的厚度，选用未研磨过的沉积物可以获得更大的抗腐蚀性能。6.2 订单数据购货商可任选下述文件，采购文件中需包含以下信息。a. 本规范的题目，数量和日期；b. 镀层类型（见1.2.1，3.3.1，3.3.2，3.3.2.1，3.3.2.2，3.3.2.3，3.3.2.4，3.3.2.5）；c. 沉积物与精加工（见1.2.2，3.2.9及3.3.1）；d. 如需镀层，其它规定除外（见3.2.1， 3.2.4，3.3.1，3.3.2， 3.3.2.1， 3.3.2.2， 3.3.2.3，3.3.2.4和3.3.2.5）；e. 钢铁的去污处理，其它规定除外（见3.2.3）；f. 底浸作用，其它规定和要求（见3.2.5）；g. 涂层，其它规定除外（见3.2.7）；h. 表面光洁度，其它规定和要求（见3.2.9）；i. 镀层厚度，见（3.3.1，3.3.2，3.3.2.1，3.4.1.1，3.4.1.2，及3.4.2.1）；j. 质量控制需求（见4.3.1）；k. 试验性生产控制检测（见4.3.2）；l. 取样方案（见4.4.2）；m. 破坏性试验的样本数（见4.4.3）；n. 硬度，孔隙率和氢脆处理，质量合格检查（见4.4.3.3，4.4.3.4和4.4.3.5）。6.2.1 金属基零部件的生产商提供以下相关镀层的数据a. 钢部件的硬度（见3.2.1，3.2.2，3.2.6和3.3.2）；b. 热处理-应力释放（见3.3.2）；c. 消除脆化试验所需拉伸载荷（见3.2.6和4.5.5）。6.2.2金属基零部件的生产商提供具有凹槽的相关镀件试样（见4.4.4.3），参照3.2.6对镀层的质量进行控制（见4.3.2.1和4.3.4），批次可否接受（见4.4.3和4.4.3.5）。6.3 应力释放冷加工调制刚或冷矫直钢部件在去污和镀层过程中可能发生破裂，所以这些刚部件在去污和镀层前应进行热处理，释放应力（见3.2.2）。6.4烤制温度：对于高强度的材料（洛氏硬度40RC以上），为保证彻底地消除氢脆情况，其焙烤时间需延至23个小时（见3.2.2）。6.5 类型1的加工处理：类型1的铬镀层通过下述几种沉积形式进行处理：R- 通常MP- 多微孔的MC- 微裂纹的一般情况下，所有形式的铬沉积物的公称涂层厚度为0.00001英寸（0.25m）。对应上述R的厚度不能超过0.00002英寸（0.51m），否则容易破裂。MP类型的沉积应每平方英寸至少包含64500气孔（100个气孔/mm2），肉眼看不到。MC类型的沉积物任意方向上的主要平面上包含750个裂纹/英寸（80个裂纹/mm）。6.5.1 相关性：铬镀层形式、镍沉积物度和形式间的相关性详见QQ-