استانداردپوشش های روی کاری الکترولیتی B15 4100

1-  موضوع

استاندارد حاضر راجع به پوشش­های روی خالص و روی آلیاژی یک لایه یا چند لایه (مضاعف) می باشد که به روش الکترولیتی و در یک محیط آبدار بر روی قطعات آهن دار اعمال می شود.

این استاندارد فقط به رسوبات روی بیکروماته مربوط می شود.

2-  نحوه اشاره به اسناد

پوشش با یک نماد پوشش (به بند نمادگذاری مراجعه شود) و به دنبال آن اندیس استاندارد حاضر که در پرانتز درج می گردد، نامگذاری می شود.

مثال: Z10DFN (B154100)

صرفنظر از برخی شاخص های مغایر مندرج در نقشه، کلیه نواحی قطعه، به عنوان فانکشنال تلقی می گردند.

مثال: محل سوراخ (پوشش اختیاری)

3-تعریف و نقش پوشش

نقش پوشش، عبارت است از محافظت در برابر خوردگی قطعات آهن داری که این پوشش بر روی آنها اعمال شده است.

در این جا دو نوع خوردگی مدنظر است:

• خوردگی انتخابی (ناشی از کوپیل M+/Zn)
• خوردگی عمومی ( پوشش واقع در معرض خوردگی جوی)،

1-3- خوردگی انتخابی

• خوردگی اتصالات دو قطعه­ای، که یکی از آنها پوشش­دار و دیگری بدون پوشش باشد
• خوردگی محل خراش رسوب روی که موجب لخت شدن قطعه آهن­دار می گردد.

در این دو حالت، روی در شرایط و سرعت های متغیر زودتر مصرف  می شود.

توجه: در هر حالتی که روی به عنوان رسوب "فداشونده" مورد استفاده قرار می گیرد، تحقیق ویژه ای لازم است.

2-3 خوردگی عمومی

لازم به ذکر است که سرعت خوردگی فلز روی در کنار دریا حدود µm3 در سال می باشد، در حالی که این میزان در آهن حدود µm100 در سال است.

فلز روی تا وفتی که بر روی قطعه وجود دارد، مانع مطمئنی در برابر خوردگی که مدت آن مستقیما به میزان ضخامت روی بستگی دارد، محسوب می شود.

با این وجود خوردگی سفید روی موجب تغییر شکل اولیه قطعات می گردد، همین امر ما را ملزم می سازد تا با روش های زیر اقدام به محافظت از آن بنمائیم:

• یا با یک عملیات شیمیایی تبدیلی (بیکروماته کردن)، وقتی که قطعه مورد محافظت، تحت هیچ گونه صدمات مکانیکی قرار ندارد،
• یا با یک رسوب آلی (رنگ) یا پلاستیکی، وقتی که قطعه مورد محافظت تحت صدمات مکانیکی قرار دارد و باید شکل ظاهری آن برای مدت طولانی حفظ شود. این نوع حفاظت صرفا جهت اطلاع ارائه گردیده و نیازمند به استفاده از استاندارد حاضر نمی باشد.

4-نمادگذاری

نمادگذاری پوشش ها تشکیل شده است از:

• حرف z برای: روی الکترولیتی (خالص یا آلیاژی)
• یک عدد مربوط به :
• ضخامت روی، برحسب میکرومتر، برای قطعات بدون رزوه
• ·10/1 جرم روی، برحسب گرم بر متر مربع، برای قطعات رزوه دار (پیچ ها)
• و مجموعه ای از حروف با مفاهیم زیر:

D: گاززدایی                  

F: رنگ آمیزی نهایی با هر رنگ

FJ: رنگ آمیزی نهایی زرد (علامتگذاری)

FV: رنگ آمیزی نهایی سبز (علامتگذاری)

FN: رنگ آمیزی نهایی سیاه ( STYLE)

P: رنگ آمیزی نهایی (*) سفید (STYLE)

(*)رنگ سفید با رنگ طبیعی روی متناسب است.

مثال:

Z20FV یعنی: µm 20روی الکترولیتی با یک لایه رنگ آمیزی نهایی سبز.

Z10DF یعنی: µm 20 روی الکترولیتی گاززدایی شده و یک لایه رنگ آمیزی نهایی با هر رنگ.

5-محدودیت های کاربردی رسوب گذاری الکترولیتی

قطعاتی که در زیر آمده اند نباید در محیط  آب­دار با الکترولیز کردن، پوشش دار شوند:

• قطعاتی که شکل ظاهری آنها دارای حفره های ریزی می باشد، یا زوایای خیلی تنگی که نفوذ وانتشار رسوب را بسیار مشکل می کنند، مثلا با آند کمکی.
• پیچ های کلاس 9/12 و هر قطعه­ای که میزان بار گسیختگی آن در برابر کشش Rm، بیشتر یا مساوی MPa1200 یا سختی ویکرز HV372 می باشد.

6-مشخصات فنی

شرایط آماده سازی سطحی، رسوب گذاری الکترولیتی، گاززدایی و عملیات نهایی، خاص هر قطعه و محدوده عملیاتی می باشد.

این موارد باید مطابق دستورالعمل­های ساخت (استاندارد فنی آزمایشگاهی (S84 4100 بوده و نباید بدون توافق قبلی با سرویس های مربوطه PSA، دستخوش تغییر شوند.

اصول مبنای مورد نظر عبارتنداز:

1-6- آماده سازی سطحی

• قطعاتی که تحت عملیات حرارتی قرار می­گیرند: آماده­سازی مکانیکی سطح (شن پاشی و ساچمه زنی ریز)
• آماده سازی سطحی کلاسیک (چربی زدایی، اسیدشویی) شیمیایی یا الکتروشیمیایی.
• قطعاتی که تحت عملیات حرارتی قرار نمی گیرند: محدوده قبلی آماده سازی سطحی بدون آماده سازی مکانیکی.

2-6 گاززدایی

1-2-6 کلیات

رسوب گذاری الکترولیتی موجب شکنندگی قطعات به دلیل محبوس ماندن هیدروژن در فولاد می گردد.

این شکنندگی را می توان با یک عملیات گاززدایی که در کوره تهویه دار انجام می شود، کاهش داد. این عملیات گاززدایی الزاما باید قبل از اعمال لایه نهایی و 8 ساعت پس از رسوب گذاری الکترولیتی انجام شود.

درخصوص پوشش روی چند لایه (مضاعف) گاززدایی باید بر روی اولین لایه و قبل از اعمال دومین لایه صورت گیرد.

2-2-6 محدوده کاربرد

گاززدایی برای قطعات زیرالزامی است:

• پیچ های ایزومتریک کلاس 9/10 و نیز کلیه پیچ های خود قلاویز کن، پیچ ورق ها و پیچ های مخصوص قطعات نرم
• پیچ هایی که بارگسیختگی آنها در برابر کشش Rm برابر با MPa1000 بوده یا سختی ویکرز آنها HV310 باشد.

3-6 عملیات های نهایی

لایه های نهایی الزاما بر روی تمام رسوبات روی به استثنای رسوباتی که مخصوص دریافت یک رسوب آلی یا پلاستیکی می باشند، اعمال شود.

در هنگام چسباندن کائوچو، مسئله مقاومت حرارتی لایه نهایی باید مدنظر قرار گیرد.

لایه هایی که با بیکروماته کردن که یکی از مراحل عملیات نهایی است، دچار استحاله می شوند می توانند: یک لایه (film forming) ، یا دو لایه (بیکروماته کردن با روغن جلا) باشند، این لایه ها مخصوص هر نوع رسوب روی هستند (روی خالص، روی کبالت، روی نیکل، لایه مضاعف و غیره).

کیفیت نسبی این لایه ها، باید مطابق الزام های استاندارد حاضر باشد.

وظایف لایه نهایی عبارتند از:

• اساسا محافظت از روی در برابر خوردگی
• برآورده کردن الزام های تعریف style
• فراهم ساختن امکان علامتگذاری

رنگ معیاری برای کیفیت ضد خوردگی محسوب نمی شود:

• رنگ های سیاه و سفید منحصرا برای تعریف “style” در نظر گرفته می شوند. اما معیارهای شکل ظاهری کدگذاری شده (دانه بندی+ رنگ ) را برآورده نمی کنند.
• رنگ های زرد و سبز را می توان به عنوان رنگ های مخصوص "علامتگذاری" که امکان شناسایی قطعه مشابه را میسر می سازد، بکار برد.

این امکان باید برای موارد خاص در نظر گرفته شود.

7-آزمایشات و کنترلها

1-7 میزان کیفیت

توجه: مطابقت بین نمادگذاری های قدیم و جدید نیازمند مراجعه به پیوست است.

1. شامل پیچ ها، مهره­ها، پیچ های دوسر رزوه، پیچ های کوتاه، میله های رزوه شده و به طور کلی تمام قطعات دارای رزوه های ایزومتریک مطابق با استاندارد B11 3110 و با تلرانس +6g/6H پیچ واشر سرخود با الزام های ناحیه  “e” واشر
2. ناحیه “e” شامل حداقل ضخامت فلز روی بر روی نواحی تعریف شده به جز رزوه ها (به بند ضخامت روی مراجعه شود)

ناحیه “m” جرم متوسط روی رسوب یافته بر روی رزوه ها (به بند ضخامت روی مراجعه شود).

1. عدم وجود خوردگی سفید رنگ (اولین نقطه اکسید روی) در آزمایش های بند مقاومت در برابر سالت اسپری.

پیچ های دو سر رزوه، پیچ های کوتاه و میله های رزوه دار شامل ناحیه “e” نمی شوند.

قسمت رزوه دار همچنین باید مطابق کنترل های تعریف شده در استاندارد B11 3180 باشد.

تذکر: پیچ های کوچک شده (6e/6H) به همراه نمادگذاری قدیمی Z10 باید برای کمک نمادگذاری جدید Z5 با تلرانس 6g/6H حذف شود.

1-1-7 ضخامت روی

اندازه گیری ضخامت روی باید پس از زدودن لایه نهایی با یک روش انحلال صورت گیرد که لازم است این کار به اتفاق سازنده انجام شود.

• اندازه گیری ضخامت روی در قطعات بدون رزوه

ضخامت روی را می توان مطابق هر یک از روش های آزمایش زیر انجام داد:

D25 1056,D25 1057

• اندازه گیری ضخامت روی در قطعات رزوه دار (پیچ ها)

ضخامت روی براساس روش های آزمایش زیر تعیین می شود:

ناحیه “e” : d25 1056 یا d25 1057.

ناحیه “m” : d25 1723 (جرم روی با حل کردن، که می تواند ضخامت متوسط پوشش را در قسمت رزوه دار تعیین کند، بدست می آید).

توجه: ضخامت روی را می توان با هر روش مخرب یا غیر مخرب دیگر اندازه گیری نمود. با این وجود، در صورت بروز مشکل یا ایراد، تنها نتایج بدست آمده با روش های فوق مدنظر قرار می گیرند.

2-1-7 مقاومت در برابر سالت اسپری

قطعات طبق روش آزمایش D17 1058 و در شرایط زیر، تحت آزمایش سالت اسپری قرار می گیرند:

T1: به مدت 1 ساعت در دمای °C120، در کوره تهویه دار + Hbs200

T2:به مدت 10 ساعت در دمای °C80 و 80% تا 90% رطوبت نسبی + Hbs200

C3: آزمایش شستشوی تحت فشار طبق روش آزمایش D15 5319 + hBS200

شرایط T1 ، T2 و C3 باید بر روی قطعات مختلفی اعمال گردند.

3-1-7 کنترل شکل ظاهری رنگ

رنگ نهایی سیاه  (STYLE) موسوم به “FN” نباید پس از انجام کلیه آزمایش های بند مقاومت در برابر سالت اسپری دچار تغییر رنگ شوند.

به علاوه، قطعات بیرونی خودرو طبق روش D27 1389 در معرض اشعه ماورا بنفش قرار می گیرند.

در این جا هیچگونه تغییر رنگی نباید مشاهده شود.

2-7 کنترل قابلیت چسبندگی و شکنندگی پوشش روی

آزمایش های مخصوص ارزیابی قابلیت چسبندگی و شکنندگی روی، قبل و بعد از اینکه قطعه به مدت 30 دقیقه دردمای °C5 ± °C200 نگهداری گردید، انجام می شوند.

برای این کار، بسته به شکل قطعه یکی از روش های زیر بکار برده می شود:

• آزمایش چسبندگی، استاندارد NF A91-92،
• آزمایش خمش: ایجاد خمیدگی های پی در پی تا مرحله گسیختگی، در این جا نباید جدایشی در پوشش مشاهده گردد.

پیوست

قاعده تشریحی بین نمادگذاری های قدیمی و جدید

تعریف یک پوشش و ضخامت آن در اسناد (نقشه، استاندارد و غیره) به کمک نماد آن صورت می گیرد. در نتیجه، تغییر الزام های حفاظت در برابر خوردگی باید با به روز آوری نماد آن در اسناد تشریحی، مشاهده گردد.

در صورت عدم به روزآوری، قواعد مطابقت زیر باید صرف نظر از میزان ویژگی هایی که پیش از این الزامی بوده است، بر محصولات مربوطه اعمال گردد.

حالت کلی

(*) به استثنای پیچ ها(به جدول زیر مراجعه شود).

پیچ ها

(**)یچ های Z10 به نفع پیچ های اولویت دار، حذف می شوند.

تذکر: برای پیچ ها، صرفا نمادهای رنگ نهایی زیر وجود دارد:

F: هر رنگ

FN: رنگ سیاه (STYLE)

P: رنگ سفید (STYLE)

8- تاریخچه و اسناد مرجع

1-8 تاریخچه

1-1-8 تالیف

• 01-12-1978:OR تالیف استاندارد.

2-1-8 اسناد مرجع

• 01-12-1991:D الحاق عنوان خارج از رده، برای تحقیقات جدید به استاندارد B15 4101 مراجعه شود.
• ·22-10-1997:E ورود به شبکه کامپیوتری IDEM.

2-8 اسناد مرجع

1-2-8 اسناد PSA

1-1-2-8  استانداردها

B11 3110,B11 3180, D15 5319, D17 1058,D25 1056, D251057, D25 1723, D27 1389, S84 4100

2-1-2-8سایر موارد

2-2-8 اسناد خارجی

NF A91-102(06/1980)

3-8 معادل با استاندارد:

4-8 مطابق با استاندارد :

5-8 کلمات کلیدی