T-CAEA 15-2021 真空磁控濺射鍍銀工藝及質(zhì)量檢驗(yàn)

T/CAEA

15—2021 前言

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II1

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12 規(guī)范性引用文件

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13 術(shù)語和定義

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14

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44.1

人員

...........................................................................

44.2

材料

...........................................................................

44.3

環(huán)境

...........................................................................

44.4

設(shè)備、儀表

.....................................................................

44.5

安全與環(huán)保

.....................................................................

44.6

工藝

...........................................................................

55 質(zhì)量要求

...........................................................................

75.1

外觀

...........................................................................

75.2

厚度

...........................................................................

85.3

結(jié)合力

.........................................................................

85.4

抗硫性

.........................................................................

85.5

可焊性

.........................................................................

85.6

耐蝕性

.........................................................................

85.7

銀層的純度

.....................................................................

96 檢驗(yàn)方法

...........................................................................

96.1

外觀

...........................................................................

96.2

鍍層厚度

.......................................................................

96.3

結(jié)合力

.........................................................................

96.4

抗硫性

........................................................................

106.5

可焊性

........................................................................

106.6

耐蝕性

........................................................................

106.7

銀層的純度

....................................................................

107

..............................................................................

107.1 檢驗(yàn)分類

......................................................................

107.2 鑒定檢驗(yàn)

......................................................................

107.3 質(zhì)量一致性檢驗(yàn)

................................................................

118 包裝與儲(chǔ)存

........................................................................

118.1 包裝要求

......................................................................

118.2 儲(chǔ)存條件

......................................................................

12T/CAEA

15—20211范圍裝儲(chǔ)存等?？刂婆c驗(yàn)收。2 規(guī)范性引用文件文件。GB/T

3621 GB/T

4135 GB/T

4842 氬GB/T

4955 金屬覆蓋層

覆蓋層厚度測(cè)量

陽極溶解庫(kù)侖法GB/T

4956 磁性基體上非磁性覆蓋層

磁性法GB/T

5270 金屬基體上的金屬覆蓋層

電沉積和化學(xué)沉積層

附著強(qiáng)度試驗(yàn)方法評(píng)述GB/T

6462 金屬和氧化物覆蓋層

厚度測(cè)量

顯微鏡法GB/T

6463 金屬和其它無機(jī)覆蓋層

厚度測(cè)量方法評(píng)述GB/T

8923 涂裝前鋼材表面銹蝕等級(jí)和除銹等級(jí)GB/T

10125 人造氣氛腐蝕試驗(yàn)

鹽霧試驗(yàn)GB/T

11164 真空鍍膜設(shè)備通用技術(shù)條件GB/T

12609 電沉積金屬覆蓋層和相關(guān)精飾計(jì)數(shù)檢驗(yàn)抽樣程序GB/T

12611 金屬零（部）件鍍覆前質(zhì)量控制技術(shù)要求GB/T

16921 金屬覆蓋層

覆蓋層厚度測(cè)量

X射線光譜方法GB/T

21900 電鍍污染物排放標(biāo)準(zhǔn)GJB/Z

594A 金屬鍍覆層和化學(xué)覆蓋層選擇原則與厚度系列HB

5034 零（組）件鍍覆前質(zhì)量要求HB

5335 金屬鍍覆和化學(xué)覆蓋工藝質(zhì)量控制HB

5472

金屬鍍覆和化學(xué)覆蓋工藝用水水質(zhì)規(guī)范HB/Z

航空零件噴丸強(qiáng)化工藝JB/T

8946 真空離子鍍膜設(shè)備3 術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。T/CAEA

15—20213.1噴砂 sand

blasting化皮及其它污物。3.2噴丸 shot

blasting工工藝。3.3真空磁控濺射鍍銀

coating

of

magnetron

sputtering表面形成薄膜的過程。3.4真空鍍膜設(shè)備 vacuum

equipment在真空狀態(tài)下制取膜層的設(shè)備。3.5物理氣相沉積（PVD) physical

vapor

deposition物理氣相沉積表示在真空條件下，采用物理方法，將材料源（固體或液體）表面氣化成氣態(tài)原子、膜的技術(shù)。3.6弧光放電清洗

cleaning片目的的過程。3.7電弧離子鍍

deposition熔池蒸發(fā)并沉積在基片上的一種鍍膜方法。3.8磁控濺射 magnetron

量。3.9離子轟擊 ion

靶材離子在負(fù)偏壓的吸引下高速撞擊產(chǎn)品表面，通過去除表面污染物提高膜層與基體之間附著力的過程。3.10鍍膜室

真空鍍膜設(shè)備中實(shí)施實(shí)際鍍膜過程的部件。3.11靶陰極 target

cathode被濺射材料以及固定結(jié)構(gòu)、冷卻結(jié)構(gòu)和絕緣材料共同組成的電極。T/CAEA

15—20214 要求4.1 人員操作人員應(yīng)滿足：a)

操作者應(yīng)經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)，持證上崗；b)

操作前必須穿戴好防護(hù)用品。4.2 材料4.2.1 基體材料真空磁控濺射鍍銀前金屬與非金屬零件的基體材料質(zhì)量控制技術(shù)應(yīng)符合GB/T

12611或HB

5034求。4.2.2 工藝材料GB/T

4135、GB/T

362199.99%氬氣應(yīng)符合GB/T

4842的要求，其它工藝材料、輔助材料應(yīng)符合HB

5335中的第5條要求，工業(yè)生產(chǎn)用水應(yīng)符合HB

5472的要求。4.3 環(huán)境4.3.1 供電要求設(shè)備供電電源：三相五線、3×380V、50Hz。4.3.2環(huán)境要求設(shè)備應(yīng)在1235℃、最大相對(duì)濕度的環(huán)境條件下工作，室內(nèi)應(yīng)潔凈、無腐蝕性溶液和易燃易爆氣體，應(yīng)符合HB

5335中的第3條要求。4.4 設(shè)備、儀表4.4.1設(shè)備4.4.1.1 真空磁控濺射鍍銀設(shè)備真空磁控濺射鍍銀設(shè)備應(yīng)符合GB/T

11164、JB/T

8946標(biāo)準(zhǔn)要求。真空磁控濺射鍍銀設(shè)備應(yīng)滿足以下技術(shù)要求：a)

極限壓力：≤7×10

-4

Pa；b)

壓升率：≤0.5

Pa/h；c)

鍍膜模式：真空磁控濺射。4.4.1.2 其它配套設(shè)備所用其它配套設(shè)備應(yīng)符合

5335中的第4條要求。4.4.2 儀表所用儀表應(yīng)符合HB

5335中的第4條要求。4.5 安全與環(huán)保Rm應(yīng)力消除溫度（℃）時(shí)間（h）鋼制零件Rm＜1050無要求—滲碳件或滲氮件（含回火溫度低于

℃的鋼制件）—140±≥3碳鋼與低合金鋼Rm≥1050200±

或低于其最低回火溫度

≥4T/CAEA

15—20214.5.1 安全因素4.5.1.1 本標(biāo)準(zhǔn)引用的材料、方法、應(yīng)用或工藝可能涉及到危險(xiǎn)材料的使用，但本標(biāo)準(zhǔn)并未注明這些用途涉及的危害。為了確保健康安全，操作者在上崗之前必須熟悉安全常識(shí)和正確使用任何危險(xiǎn)材料。4.5.1.2 真空磁控濺射鍍銀設(shè)備在使用過程中，應(yīng)設(shè)置防止觸電、燙傷等危險(xiǎn)工藝安全性有效識(shí)別提示，避免在操作過程中發(fā)生安全事故。4.5.1.3 腐蝕性化學(xué)品應(yīng)避免與皮膚、眼睛接觸，必要時(shí)送醫(yī)。4.5.2環(huán)保因素確認(rèn)使用，應(yīng)按GB/T

要求處理后達(dá)標(biāo)排放。4.6 工藝4.6.1 工藝流程鍍前驗(yàn)收→前處理→裝爐→真空磁控濺射鍍銀→冷卻→出爐→后處理→檢驗(yàn)→包裝4.6.2 主要工序說明4.6.2.1 鍍前驗(yàn)收按GB/T

12611要求驗(yàn)收。4.6.2.2 前處理4.6.2.2.1 消除應(yīng)力Rm1050

書執(zhí)行。處理的溫度必須低于材料的回火溫度，而處理的時(shí)間必須是材料級(jí)別越高，則處理時(shí)間越長(zhǎng)，處理?xiàng)l件見表1。鍍前未進(jìn)行消除應(yīng)力熱處理的零件，不得進(jìn)入下道工序。表1表1 鋼件真空鍍前消除應(yīng)力的熱處理規(guī)定Rm應(yīng)力消除溫度（℃）時(shí)間（h）1050＜Rm≤1450200±≥41450＜Rm≤1800200±≥Rm＞1800200±≥20130

T/CAEA

15—2021表

1 表

1 鋼件真空鍍前消除應(yīng)力的熱處理規(guī)定（續(xù)）行，特殊情況，消除應(yīng)力在噴丸之后進(jìn)行時(shí)，其溫度不能超過℃。工藝方法及驗(yàn)收要求按HB/Z26執(zhí)行。4.6.2.2.3 噴砂強(qiáng)度最大值大于1300

的高強(qiáng)度鋼，間隔時(shí)間不宜超過3小時(shí)。工藝方法及驗(yàn)收要求按GB/T

8923執(zhí)行。4.6.2.2.4除油除油工藝按各單位“工藝規(guī)程或技術(shù)說明書”規(guī)定執(zhí)行。鍍前處理的除油質(zhì)量，按“目視觀察水膜連續(xù)性”試驗(yàn)方法檢查，30s水膜不破裂為合格。對(duì)抗拉強(qiáng)度最大值大于

MPa），電解除油時(shí)，不得將零件作為陰極；4.6.2.2.5 浸蝕浸蝕工藝按各單位“工藝規(guī)程或技術(shù)說明書”規(guī)定執(zhí)行。化色以及銹蝕等物質(zhì)，零件表面應(yīng)呈金屬本色或灰白或鋼灰色等。對(duì)抗拉強(qiáng)度最大值大于1300

MPa的高強(qiáng)度鋼和彈性零件或冷作硬化狀態(tài)下的薄壁零件（壁厚≤1mm），嚴(yán)禁強(qiáng)腐蝕。4.6.2.3 裝爐4.6.2.3.1 保護(hù)使用錫（鋁）箔紙、高溫絕緣漆或金屬保護(hù)套等將不鍍區(qū)域嚴(yán)密地保護(hù)起來。4.6.2.4.2 ×10

Pa

4.6.2.4.2 ×10

Pa

～210）℃～4.6.2.4.3 離子刻蝕：抽真空度≤×10

40

V

5

20

V，加到偏壓為4.6.2.4.6 中頻磁控濺射鍍銀：真空度：≤5.5×10

，光柵：(10～30)°，偏壓：(90～110)V4.6.2.4.7 5.5×10

～30)°～110)V(10～4.6.2.3.2 裝掛裝掛應(yīng)滿足如下要求：a)

零件應(yīng)裝掛在專用的工裝上或使用細(xì)銅絲捆扎裝掛零件；b)

零件與零件之間保持一定的距離，避免產(chǎn)生屏蔽，防止零件在鍍覆過程相互接觸；c)

零件與工裝的接觸面最小，零件裝掛必須牢固，避免工裝旋轉(zhuǎn)時(shí)掉落；d)

零件外形復(fù)雜或鍍銀層均勻分布要求較高時(shí)應(yīng)使用帶有行星轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的工裝。4.6.2.3.3 進(jìn)爐凈的棉質(zhì)白手套，不得裸手接觸零件。4.6.2.4 真空磁控濺射鍍銀4.6.2.4.1 按真空磁控濺射鍍銀設(shè)備操作規(guī)程啟動(dòng)設(shè)備；-340）；-1140

V～160

V，穩(wěn)定(10～30)min；4.6.2.4.4離子轟擊：加大偏壓(600～800)V

后，用鈦柱弧轟擊零件(4～6)min；4.6.2.4.5 離子鍍銀金屬：隨后降低偏壓～100)

V

后，鍍銀金屬(4～6)min；-1流：～，時(shí)間：～30)min，鍍層厚度：～1)μm。-120)A(3～5)μm～60）min(5～8)μm～90)min。4.6.2.5 冷卻關(guān)閉濺射電源、偏壓電源和給氣系統(tǒng)，充入或補(bǔ)充冷卻氣體，冷卻至80℃以下。4.6.2.6 出爐打開真空爐門，將工裝連同零件一起取出，注意事項(xiàng)如下：a)

出爐時(shí)必須戴好潔凈的棉質(zhì)白手套，不得裸手接觸零件；b)

出爐時(shí)必須輕拿輕放，不得造成鍍層破壞或碰傷零件；c)

蠟紙，包裝盤或塑料袋不得有油污、水、酸、堿等影響鍍層質(zhì)量的物質(zhì)。4.6.2.7 后處理根據(jù)要求采用化學(xué)、電化學(xué)及防銀變色處理。5 質(zhì)量要求5.1 外觀5.1.1 顏色T/CAEA

15—2021的銀白色。5.1.2 表面特征鍍層結(jié)晶應(yīng)細(xì)致、均勻。5.1.3 允許缺陷——由于零件表面狀態(tài)不同，在同一零件上有不均勻的顏色和光澤；——輕微的水??；——錫焊縫處有少量發(fā)黃、發(fā)暗或起泡；——要求局部鍍銀的零件在鍍與不鍍的分界面，向任何一方向位移

1

毫米（工藝文件規(guī)定的除外）。5.1.35.1.4不允許缺陷——粗糙、結(jié)黑點(diǎn)、斑點(diǎn)、燒焦、起泡、起皮和脫落；——局部無鍍層（工藝文件規(guī)定的除外）；——鍍氫氧化鈹?shù)谋砻嬗杏檬种改懿恋舻陌咨蹱钗铩?.2厚度5.2.1 一般要求銀鍍層的厚度應(yīng)符合GJB/Z

594A或技術(shù)文件的規(guī)定。5.2.2 特殊要求——盲孔、槽和縫的內(nèi)表面，深度小于或等于

2

倍直徑（或?qū)挾龋?，鍍層厚度不作?guī)定；深度大于

2

倍直徑（或?qū)挾龋┑牟糠?，允許無鍍層?！椎膬?nèi)表面，深度小于或等于

3

倍直徑（或?qū)挾龋?，鍍層厚度不作?guī)定；深度大于

3

倍直徑（或?qū)挾龋┑牟糠?，允許無鍍層。有特殊要求的孔、槽、縫的鍍覆深度，由技術(shù)文件規(guī)定。5.3 結(jié)合力鍍層應(yīng)與基體結(jié)合牢固，不應(yīng)產(chǎn)生起泡、起皮和脫落等現(xiàn)象。5.4 抗硫性鍍層不變色。5.5 可焊性焊料層應(yīng)附著光亮、均勻、平滑、無結(jié)瘤，無塊狀物形成。5.6 耐蝕性后不產(chǎn)生紅色腐蝕產(chǎn)物，其它基材料鍍銀耐蝕性試驗(yàn)判斷標(biāo)準(zhǔn)出現(xiàn)的腐蝕產(chǎn)物由供需雙方約定。序號(hào)基體金屬加熱溫度（℃）保溫時(shí)間（h）1鋼鐵件300±822銅及銅合金250±823鈦及鈦合金300±824合金結(jié)構(gòu)鋼（40CrNiMoA硬化不銹鋼（0Cr17Ni4Cu4Nb）482±825馬氏體不銹鋼（1Cr17Ni2W2MoV）及鐵基高溫合金（GH2132）648±82T/CAEA

15—20215.7 銀層的純度銀層的純度應(yīng)大于或等于99.9%。6 檢驗(yàn)方法6.1 外觀應(yīng)在天然散射光線或無反射光的白色透射光下進(jìn)行目視檢驗(yàn)。光照度應(yīng)不低于300

lux在40

W日光燈下距離500

處的照度），必要時(shí)可用3～5倍的放大鏡檢查。6.2 鍍層厚度鍍層厚度按以下任一種方法進(jìn)行試驗(yàn)：a)

6462

≥8

μm

b)

陽極溶解庫(kù)侖法：按

4955

的規(guī)定執(zhí)行；c)

磁性測(cè)量法：按

GB/T

的規(guī)定執(zhí)行；d)

重量測(cè)量法按

GB/T

6463

的規(guī)定執(zhí)行；e)

量具測(cè)量法：使用千分尺（表）（精確到

2

μm）測(cè)量鍍前、后零件的厚度，測(cè)量應(yīng)在同一位置上進(jìn)行，測(cè)量應(yīng)盡可能地選擇零件尺寸精度較高的位置；f)

X-

GB/T

16921

≤8

μm

鍍層厚度測(cè)量的仲裁法）。6.3 結(jié)合力按GB/T

5270210倍的放大鏡進(jìn)行檢驗(yàn)。表2 熱震試驗(yàn)條件序號(hào)試驗(yàn)項(xiàng)目檢驗(yàn)要求檢驗(yàn)方法抽檢數(shù)量（件）1外觀檢驗(yàn)5.16.1100%檢驗(yàn)2鍍層厚度檢驗(yàn)5.26.2按

GB/T

1010T/CAEA

15—20216.5 抗硫性按下述任一種測(cè)試方法進(jìn)行：a)

試樣在

1%(質(zhì)量)

15℃～25℃

60

b)

試樣在

5%(質(zhì)量)

15℃～25℃

30

c)