استاندارد EN 12540 حـفاظـت فـلزات از خـوردگي

"آبكاري نيكل ، نيكل كروم ، مس نيكل ، مس نيكل كروم"

استاندارد EN12540 توسط كميته استاندارد سازي اروپا ( CEN) در تاريخ 2000-03-01 تهيه گرديده است . اعضاء CEN موظف شدند مطابق با قانون داخلي CEN/CENELEC استاندارد اروپا را طبق استاندارد ملي بدون تغيير و دگرگوني ايجاد نمايند.
فهرست هاي به روز شده و مراجع مربوط به فهرست كتب مرتبط با اين استاندارد با درخواست از دبيرخانه مركزي يا هر عضوي از CEN تهيه مي گردد . استانداردهاي اروپا در سه نوع ترجمه رسمي ( انگليسي، فرانسوي ، آلماني ) وجود دارد . ترجمه به هر يك از زبان ها به عهده اعضاء CEN اي مي باشد كه به آن زبان تكلم مي نمايند و دبيرخانه مركزي مسئول بررسي تطابق نسخه ترجمه شده با نسخه اصلي است.
اعضاء CEN بدنه اصلي استانداردهاي ملي كشورهاي استراليا ، بلژيك، جمهوري چكوسلواكي، دانمارك، فنلاند، فرانسه، آلمان، يونان، ايسلند، ايرلند، ايتاليا، لوكزامبورگ، هلند، نروژ، پرتغال، اسپانيا، سوئد، سوئيس و انگلستان مي باشند .

CEN
كميته استاندارد سازي اروپا
دبير خانه مركزي : rue de stassart 36 B-1050Brassels

فهرست
مقدمه استاندارد نیکل کرم
1- اهداف
2- مراجع اصلي
3- تعاريف و اصطلاحات
4- اطلاعاتي كه بايد توسط مشتري ارائه گردد
5- نماد گذاري
5-1) كليات
5-2) نوع پوشش
6- عمليات حرارتي
7- بازرسي ها
7-1) الزامات پوشش
7-2)روشهاي آزمايش
پيوست (1)-اصلي : ارتباط بين عدد شرايط كاري وسيستمهاي استانداردشده پوشش
پيوست ( 2)-اطلاعات مفيد : عدد شرايط كاري
پيوست (3)-اطلاعات مفيد : مثالهاي نماد گذاري
پيوست (4)-اصلي : پوششهاي نيكل دوبل و سه لايه
پيوست (5)-اصلي: تعيين ميزان ناپيوستگي ها(تخلخل – ريزترك) در پوششهاي كروم 
پيوست (6)-اطلاعات مفيد: روشهاي ضخامت سنجي پوششها
پيوست (7)-اطلاعات مفيد: مقاومت به خوردگي پوشش نيكل 
مراجع

1) هدف 

اين استاندارد اروپائي الزاماتي را براي آبكاري نيكل ، نيكل-كروم ، مس-نيكل و مس-نيكل-كروم بر روي آهن و فولاد ، آلياژهاي روي و نيز مس و آلياژهاي آن براي دستيابي به ظاهر جذاب و مقاوم به خوردگي مشخص مينمايد .
پوشش نيكل و مس-نيكل بدون پوشش نهايي كروم كه در اين استاندارد اروپايي مشخص شده براي كاربردهايي مناسبند كه از كدرشدن آنها(پوشش) توسط مالش يا بوسيله پوششهاي نهايي ديگري بجز كروم ، جلوگيري ميشود . همچنين اين پوششها براي كاربردهايي كه كدرشدن در آنها اهميتي ندارد مناسب ميباشند .
توجه : اين استاندارد به تنهايي كافي نبوده و تكميل كننده استاندارد EN1403 مي باشد .لازم است كه مشتري مطابق نماد گذاري مشخص شده در استاندارد EN1403 پوشش را تعيين نمايد .

2) مراجع اصلي
لازم بذكرست در تدوين اين استاندارد از آخرين نسخه بازنگري شده مراجع ذيل استفاده شده است :
EN 1403:1998: محافظت فلزات از خوردگي- پوششهاي آبكاري- روشهاي تعيين الزامات كلي
EN ISO1462 : پوشش هاي فلزي– پوششهايي به غير از آنهايي كه نسبت به فلز پايه فداشونده هستند-آزمايشات خوردگي تسريع شده- روشهاي ارزيابي نتايج(ISO1462:1973)
EN ISO1463 : پوششهاي فلزي و اكسيدي - اندازه گيري ضخامت پوشش - روشهاي ميكروسكپي
EN ISO 2177 : پوشش هاي فلزي– اندازه گيري ضخامت پوشش – روش كولن سنجي با انحلال آندي ISO2177 :1985 )
EN ISO 2361: آبكاري نيكل روي پايه هاي مغناطيسي و غير مغناطيسي- اندازه گيري ضخامت پوشش- روشهاي مغناطيسي
EN ISO 2819: پوشش هاي فلزي برروي پايه فلزي – پوششهاي آبكاري و شيميايي (بدون جريان برق) بررسي روشهاي در دسترس براي آزمايش هاي چسبندگي (ISO2819 :1980 )
Pr EN ISO 3497 :1999 : پوشش هاي فلزي- اندازه گيري ضخامت پوشش- روشهاي اسپكترومتري با اشعه X
EN ISO 4541 : پوشش هاي فلزي و ساير پوششهاي غير آلي–آزمايش خوردگي كرودكوت
EN ISO 8401:1994: پوششهاي فلزي – بازبيني روشهاي اندازه گيري انعطاف پذيري
ISO 9227 : آزمايش خوردگي در اتمسفر ساختگي – آزمايش پاشش نمك

3) تعاريف و اصطلاحات
تعاريف و اصطلاحات به كار برده شده در اين استاندارد در استاندارد EN 1403معرفي شده است .

4) درخواستهاي مشتري
مشتري بايد درخواستهاي خود را بر اساس استاندارد EN1403 ارائه نمايد. اطلاعات اضافي بايد بوسيله مشتري جهت شناسايي انواع پوششهاي نيكل و يا كروم درخواستي مطابق جدول 1 ارائه گردد .

5) نماد گذاري
5-1)كليات
علاوه بر الزامات مشخص شده در استاندارد EN1403 مشتري بايد با نمادگذاري مناسب مطابق با شرايط كاري(محيطي) نوع پوشش را انتخاب نمايد. ( پيوست 1)
توجه1: شرايط كاري مختلف در جدول 1 پيوست 2 شماره گذاري شده است.
توجه2: مثالهايي از نمادگذاري در پيوست 3 ارائه شده است.

5-2) نوع پوشش
5-2-1) انواع پوششهاي نيكل و كروم
نوع پوشش نيكل و كروم بايد بوسيله نماد مناسب مطابق با جدول 1 نمادگذاري شود .
توجه1: ضخامت پوشش كروم مشكي بين 5/0 تا 2 ميكرون ميباشد.
توجه2: براي رسيدن به پوشش كروم ريزترك، بسته به فرآيند مورد استفاده ضخامت بين 3/0 تا 8/0 ميكرون متغير است .
توجه3: كروم ريزتخلخل اغلب توسط ترسيب كروم بر روي يك لايه نازك خاص كه محتوي ذرات بي اثر غيرهادي ميباشد ، بدست مي آيد . لايه نيكل خاص بر روي نيكل d , p , s , b اعمال ميگردد.
توجه4: ممكن است براقيت پوشش كروم mp يا mc پس از مدتي كاهش يابد، اين مشكل را با افزايش ضخامت کروم حداقل تا 5/0 ميكرون در هريك از پوششهاي mp يا mc كه در جداول A.1 تا A.3 آمده ميتوان كاهش داد.

جدول1- انواع پوششهاي نيكل و كروم

5-2-1) انواع پوششهاي مس و ضخامت آن
کليه پوششهای مس که بطور مستقيم بر روی آهن يا فولاد اعمال میشود بايد از يک محلول سيانيدی با ضخامت 3 تا8 ميکرون آبکاری شده باشند.
کليه پوششهای نيکل بر روی آلياژ های مس بايد بر روی يک پوشش مس آبکاری شده از يک محلول سيانيدی به ضخامت حداقل 8 ميکرون اعمال شوند.
توجه: درجاهاييکه مس ضخيم تر از 10 ميکرون تعيين شده است ضخامتهای اضافی بطور معمول از محلولهای آبکاری مس اسيدی با قابليت هموارکنندگی بالا بدست آمده است.

6) عمليات حرارتي
عمليات حرارتي ميبايست مطابق با استاندارد EN 1403 تعريف گردد .
توجه1:انواع عمليات حرارتي براي تنش زدايي قطعه پيش از آبكاري درISO 9587 و بعد ازآبكاري درISO9588 شرح داده شده است، مشتري ميتواند با توجه به نيازهاي خود شرائط عمليات حرارتي را تغيير دهد مشروط باينكه تاثيرات را بتواند نشان دهد.
توجه2 : عمليات حرارتي بر طبق شرايط شرح داده شده هر گزخارج شدن تمام گازهيدروژن جذب شده را تضمين نمي نمايد درصورت نياز با آزمايش مشخص میگردد . معيوب نبودن نمونه های آزمايش شده ميتواند اطمينانی نسبت به روش عمليات حرارتی انجام شده باشد.

7) بازرسي
7-1) الزامات پوشش
7-1-1) كنترل ظاهري
تمام سطوح مهم قطعات آبكاري شده بايد فاقد نقصهاي قابل ديد با چشم غير مسلح مانند تاول، پوسته ، زبري يا سطوح آبكاري نشده باشد .

7-1-2) كنترل ضخامت
استاندارد EN 1403 را بينيد.
ضخامت پوشش برمبناي روش شرح داده شده در بخش7-2-1 اندازه گيري ميشود.
حداقل ضخامت موضعي پوشش دو يا سه لايه نيكل ميبايست در نمادگذاری مشخص شده باشد .

7-1-3) چسبندگي
چسبندگي پوشش به فلز پايه و همچنين چسبندگي لايه ها به يكديگر هنگاميكه توسط روش شرح داده شده در بخش 7-2-2 مورد آزمون قرار ميگيرد ، بايد حفظ شود .

7-1-4) مقاومت به خوردگي
قطعات پوشش شده بايست براي آزمايشات تعريف شده در بخش 7-2-3 و براي شرايط محيطي كه در آن قرار دارند ، باندازه كافي مقاوم به خوردگي و بدون حفره باشند . رتبه كارايي مطابق استاندارد EN ISO 1462 اندازه گيري ميگردد . حداقل رتبه قبولي پس از انجام آزمايشات بند 7-2-3 بايد رتبه 9 باشد.

7-2) روشهاي آزمايش
7-2-1) اندازه گيري حداقل ضخامت موضعي
حداقل ضخامت موضعي توسط يكي از استانداردهاي ذيل انجام ميگردد:
(ضميمه F را ببينيد ) EN ISO 1463 , EN ISO 2177 , EN ISO 2361 , prEN ISO3497:1999

در واقع،استاندارد EN ISO 2177( روش كولون سنجي) براي اندازه گيري ضخامت پوشش كروم و نيكل زير 10 ميكرون و استاندارد EN ISO 1463 (روش ميكروسكپي) براي اندازه گيري ضخامت پوشش نيكل و لايه هاي زيرين آن كه بيش از 10 ميكرون باشند استفاده ميگردد .

7-2-2) مالش براي آزمايش چسبندگي
براي انجام اين آزمايش بايد الزامات مشخص شده در استاندارد EN ISO 2819 بكار برده شوند.

7-3-2) مقاومت به خوردگي
مقاومت به خوردگي ميبايست مطابق جدول 2 اندازه گيري شود .
الزامات مشخص شده در جدول 2 نبايد براي لبه هايي كه مربوط به سطح مؤثر قطعه نيستند بكار برده شود . ( استاندارد EN 1403 را ببينيد.)

توجه: براي پوشش نيكل بدون كروم ضميمه G را ببينيد.

جدول 2 - مقاومت خوردگي پوشش نيكل وكروم

در اين جدول حرف s به پوششهای مات ، نيمه براق و ساتين داده شده و در هرحال پوششهاي نيكل ساتين معمولي نيازي به گذراندن آزمايشات خوردگي ندارند.
6

جدول 1-2- پوشش روي زاماك

7

جدول 1-3- پوشش روي مس و آلياژهاي آن

پيوست 2
(اطلاعات مفيد)
عـــدد شــــرايط كـــــاري
اين متن از استاندارد EN 1403 برگرفته شده است .

عدد شرايط كاري شدت سختي شرايطي را بيان ميكند كه پوشش بايد در آن دوام بياورد . اين عدد بسته به شرايط محيطي است كه پوشش ميبايست در آن مورد استفاده قرار گيرد . اين فقط کمکی است به مشتري ، در تصميم گيري براي انتخاب طبقه بندي مناسبی كه به آن نياز دارد.

اعداد شرايط كاري براي هر پوشش در استانداردهاي اروپايي به يک يا چند شرائط محيطی وابسته هستند.

مثالهايي از اعداد شرايط كاري و محيطهاي مرتبط با آن در جدول 2-1 آورده شده است .

جدول 2-1 – مثالهايي از شرايط كاري

عدد شرايط كاري شدت شرايط محيطي
1

پيوست3
(اطلاعات مفيد)
مثالهاي نمادگذاري

مثال 1
نماد پوشش 20 ميكرون مس ( Cu12) بعلاوه 30 ميكرون نيكل براق (NI30b) بعلاوه 3/0 ميكرون كروم ريزترك(Crmc)برروي آهن يا فولاد بصورت زير است :
EN 12540-Fe//Cu20/Ni30b/Crmc پوشش آبكاري
درمثال فوق دوخط مورب بعداز فلز پايه نشان دهنده عدم انجام عمليات حرارتی روی فلز پايه است.

مثال 2
نماد پوشش 15 ميكرون مس ( Cu15) بعلاوه  ميكرون نيكل دوبل (NI20d) بعلاوه 3/0 ميكرون كروم ريزترك(Crmc)برروي زاماك بصورت زير است :

EN 12540-Zn/Cu15/Ni20d/Crmc پوشش آبكاري

اين مثالها شامل نمادگذاري استاندارد فلزات پايه كه در قسمت  استاندارد EN 1403:1998 پيشنهاد شده است نمي باشد .

پيوست 4
(اصلي)
پوششهاي دو يا سه لايه نيكل

4-1 ) كليات
جدول 4-1 الزاماتي را براي تعيين دو يا سه لايه بودن پوشش نيكل بدست ميدهد.

جدول 4-1 – الزامات براي نيكل دو يا سه لايه

4-2 ) آزمايش انعطاف پذيري
براي سنجش انعطاف پذيري(نرمي) بايد از بخش 4-4 استاندارد EN ISO 8401:1994 (آزمايش خمش بر روی قالب استوانه ای) استفاده شود .

4-3) اندازه گيري گوگرد در فلزات توسط احتراق در دماي بالا
احتراق دماي بالا براي اندازه گيري گوگرد در مواد مختلف بكاربرده ميشود . احتراق در دماي بالا (1350 تا 1450 درجه سانتيگراد) در حضور اكسيژن گوگرد را به دي اكسيد گوگرد تبديل ميكند.
آشكار سازي معمولاً توسط روش هدايت حرارتي يا جذب مادون قرمز انجام ميگردد. عناصر واسطه دراين روش جذب ميشوند .
ابزار آلات معمولي براي اين اندازه گيري در دسترس هستند .

10

پيوست 5
(اصلي)
اندازه گيري عدد ناپيوستگي در پوششهاي كروم

5-1) اصول
در اين روش ترسيب كاتدي مس تحت شرايط تعريف شده روي يك قطعه معمولي كه در آن مس تنها روي تركها و حفره هاي بجا مانده روي لايه نيكل زير كروم مينشيند ، ميباشد . شمارش ناپيوستگي ها در نقاطي كه مس ترسيب شده انجام ميشود .

5-2) لوازم مورد نياز
لوازم آزمايشگاهي معمولي و وان آبكاري كه توسط آن ، مس بصورت كاتدي روي قطعه مورد نظر ترسيب گردد .
محلول وان بايد شامل 200گرم در ليتر سولفات مس 5 آبه و 20 گرم در ليتر اسيد سولفوريك با چگالي 84/1 باشد. دماي محلول نيز بايد بين 18 تا 24 درجه سانتيگراد در خلال آزمايش نگه داشته شود . شدت جريان كاتدي بايد 3 آمپر بر دسيمترمربع باشد.

5-3) روش آزمايش
5-3-1) آماده سازي قطعه
قطعه مورد نظر را به روش زير آماده نماييد:
تمام قسمتهايي از قطعه را كه پوشش كروم نگرفته با رنگ يا چسب نواري بپوشانيد . همچنين سيمي را كه براي هدايت جريان به قطعه استفاده ميكنيد را بپوشانيد . قطعه را با غوطه ور كردن در چربيگير گرمي كه دماي آن بيش از 65 درجه سانتگراد نيست ، چربيگيري كنيد تا كل سطح مورد نظر بطور همگن خيس شود. استفاده از يك برس نرم كار را تسهيل ميكند . قطعه را با آب سرد روان بشوييد و بمدت 5 تا10 ثانيه در محلول اسيد سولفوريك 5درصد (وزني) غوطه ور نماييد . در حالتيكه قطعه چند روز قبل آبكاري كروم شده باشد ، آن را در محلول 10 تا 20 گرم بر ليتر اسيد نيتريك با چگالي 4/1 بمدت 4 دقيقه و در دماي تقريباً 65 درجه سانتيگراد غوطه ور نماييد . اين مراحل قبل از آبكاري مس به آشكار شدن بهتر تركها و حفره ها كمك ميكند .

5-3-2) اندازه گيري
قطعه و آند مس را قبل از غوطه وري آنها در محلول وان به ركتيفاير متصل نماييد . هر دو الكترود را در محلول غوطه ور كنيد و با شدت جريان 3 آمپر بر دسيمتر مربع ، آبكاري را روي قطعه مورد نظر بمدت 1 تا 5 دقيقه در دماي 18 تا 24 درجه سانتيگراد انجام دهيد . مس تنها در نقاطي از نيكل زير كروم كه تحت تاثير تركها و حفره ها لخت مانده ترسيب خواهد نمود .
قطعه را با دقت از محلول خارج و ابتدا با آب سرد و سپس آب داغ شسته و با هواي گرم ( بدون فشار) خشك نماييد . به سطح قطعه دست نكشيد تا زماني كه شمارش انجام شود .
تعداد ناپيوستگيها را با شمارش كريستالهاي مس در واحد سطح يا واحد طول تخمين بزنيد . اينكار را هم توسط ميكروسكپ متالورژي و هم توسط عكسبرداري ميكروسكپي ميتوانيد انجام دهيد .

11

پيوست6
(اطلاعات مفيد)
روشهاي ضخامت سنجي براي پوششها
آنچه در زير ميخوانيد روش اشاره شده در بخش 7-2-1 ميباشد .

EN ISO 1463 (روش ميكروسكپي) ميتواند براي اندازه گيري هر لايه نيكل و نيز هر زيرلايه مس و آلياژهاي آن مورد استفاده قرار گيرد .
EN ISO 2177 (روش كولون سنجي) ميتواند براي سنجش ضخامت لايه كروم، ضخامت كلي نيكل و ضخامت زيرلايه مس و آلياژهاي آن (اگر تركيب آلياژ مشخص باشد) مورد استفاده قرار گيرد .
EN ISO2361 (روش مغناطيسي) ميتواند براي اندازه گيري نيكل دوبل ، مات و ساتين روي فلز پايه زاماك ، آلياژهاي مس روي فلز پايه آهن درصورت انجام كاليبراسيون مربوط ، مورد استفاده قرار گيرد .
prEN ISO 3497:1999( روش اسپكتروفوتومتري با اشعه ايكس) اين روش براي سنجش ضخامت كروم و نيز زير لايه مس و آلياژهاي آن پيش از آبكاري نيكل مناسب است .

پيوست 7
(اطلاعات مفيد)
مقاومت خوردگي پوششهاي نيكل

زمان هاي آزمايش خوردگي ارائه شده با انجام آزمايش بدست نيامده و تنها جهت راهنمايي ميباشد .

جدول 7-1 – آزمايش خوردگي پوششهاي نيكل

عدد شرايط كاري زمان آزمايش برحسب ساعت

منابع
EN ISO 3882 پوششهاي فلزي و غير آلي – بازخواني روشهاي اندازه گيري ضخامت
ISO 4562 پوششهاي فلزي – پوششهاي نيكل آبكاري شده براي مقاصد مهندسي
ISO 6158 پوششهاي فلزي - پوششهاي كروم آبكاري شده براي مقاصد مهندسي

12