نشریه پیام آبکار – بهار ۱۳۹۵

مروري بر کاربرد

تکنيک اکسيداسيون پلاسما الکتروليتي در مهندسي سطح

تهيه و تنظيم:

نصراله اسلام زاده

دانشجو دکتري مواد گرايش خوردگي دانشگاه آزاد اسلامي واحد نجف آباد

تکنيک پوشش دهي به روش اکسيداسيون الکتروليتي پلاسما به عنوان يک تکنولوژي نسبتا جديد و مقرون به صرفه در اصلاح سطح و از طرفي سازگار با محيط زيست مطرح مي باشد که اخيرا به منظور ايجاد لايه هاي اکسيدي در سطح فلزات سبک همچون تيتانيوم، آلومينيوم و منيزيم مورد استفاده قرار مي گيرد.

پوشش هاي دو لايه حاصل از اين روش از يک طرف داراي فشردگي و اتصال خوبي به زمينه بوده و از طرف ديگر بستر مناسبي را براي پوشش هاي نهايي ايجاد مي کند که اين موضوع منجر به ايجاد خصوصيات مکانيکي ، خوردگي و حرارتي مناسب و در نتيجه کاربرد گسترده اين روش در زمينه هاي مختلف همچون حمل و نقل، هوافضا، خودرو سازي، پزشکي و ديگر زمينه ها شده است.

خصوصيات لايه هاي اکسيدي حاصل از اين روش تحت تاثير پارامتر هاي مختلفي همچون ترکيب شيميايي الکتروليت، دماي الکتروليت، ترکيب شيميايي آلياژ زمينه و پارامترهاي الکتريکي مورد استفاده در حين پوشش دهي قرار دارد که در اين مقاله ضمن معرفي اصول تکنيک اکسيداسيون پلاسما الکتروليتي، به معرفي پارامتر هاي موثر در اين زمينه و نکات کليدي در حين انجام تحقيقات مربوطه به منظور رسيدن به پوشش هاي مناسب پرداخته شده است.

از مجموع عمليات سطحي کلاسيک و روشهاي مدرن طيف وسيعي از فرايندهاي سطحي براي مواد مختلف حاصل شده است. اين فرايندها به سه گروه اصلي تقسيم مي شوند. گروه اول شامل روشهايي مي شود که تغييري در ترکيب شيميايي سطح بوجود نمي آيد، بلکه تنها خصوصيات متالوژيکي سطح تغيير مي کند. اين گونه عمليات با نام عمليات حرارتي موضعي يا انتخابي، شناخته مي شود. سخت کاري شعله اي، سخت کاري القايي، سخت کاري ليزري و سخت کاري پلاسمايي جزء اين گروه مي باشند. گروه دوم شامل روشهايي است که ترکيب شيميايي سطح تغيير مي کند. عمليات حرارتي- شيميايي مانند کربن دهي، نيتروژن دهي، بوردهي از مهمترين اين روشها مي باشند. عمليات حرارتي سطحي و نيز کاشت يوني جزء اين گروه مي باشند. گروه سوم شامل فرآيندهايي است که روي سطح يک لايه يا پوشش، داده مي شوند. مهمترين اين پوششها، پوشش هاي آبکاري الکتريکي، آلي، سراميکي، گالوانيزه، رسوب شيميايي بخار، رسوب فيزيکي بخار، پاشش حرارتي و الکترولس مي باشد. انتخاب درست هريک از اين روشها براي بهبود خواص سطح قطعات مهندسي بستگي به پارامترهاي زيادي دارد. براي مثال اندازه قطعه، تلورانس ابعادي قطعه، مقاومت به سايش و خوردگي موردنياز، ضخامت پوشش، در دسترس بودن فرايند و هزينه هاي عمليات بسيار مهم است.

عمليات پلاسماي الکتروليتي جزء گروه دوم محسوب مي شود و بيشتر تحقيقات انجام شده در اين زمينه بر روي کاربردهاي آندي متمرکز است و تحقيقات کمتري بر روي کاربردهاي کاتدي انجام شده است. لذا در اين مقاله ضمن معرفي اصول تکنيک اکسيداسيون پلاسما الکتروليتي، به معرفي پارامتر هاي موثر در اين زمينه و نکات کليدي در حين انجام تحقيقات مربوطه به منظور رسيدن به پوشش هاي مناسب پرداخته شده است.

تعريف پلاسما

پلاسما همان گاز يونيزه شده مي باشد. در حالت پلاسما قسمتي از اتمها و مولکولهاي گاز به اجزاء باردار تشکيل دهنده اتم يعني الکترون و يون تجزيه مي شوند. بعبارت ديگر به ترکيبي از مولکول يا اتمهاي خنثي و يون و الکترون که بر يکديگر تأثير مي گذارند، پلاسما مي گويند. حالت پلاسما در کهکشان ها بصورت طبيعي وجود داشته و بعلاوه مصنوعاً با استفاده از تخليه الکتريکي (امواج کوتاه، بمباران توسط پرتوالکتروني و غيره) قابل ايجاد مي باشد. بيش از 99/99 درصد از مواد در کهکشانها در حالت پلاسما هستند. پلاسماهاي موجود از نظر تراکم بارها و يا انرژي ذره ها بسيار متنوع مي باشند. يکي از مهمترين عواملي که چگونگي حالت پلاسما را تعيين مي کند دماي محيط است[1].

يکي از ساده ترين و متداول ترين روشهاي يونيزه کردن گاز براي توليد محيط پلاسما، استفاده از تخليه الکتريکي در گاز مي باشد. اين روش به تخليه نوراني موسوم بوده و يکي از کاربردي ترين روشهاي توليد پلاسما است. وقتي به دو قطب الکتريکي که در محيط هادي قرار دارند، ميدان الکتريکي اعمال شود، در شرايط مناسب، تخليه الکتريکي انجام مي گيرد

اکسيداسيون پلاسما الکتروليتي

پديده تخليه در الکتروليز بيش از يک قرن پيش در روسيه کشف و در سال 1930 تحقيقات اوليه بر روي پارامترهاي موثر در آن صورت گرفت[2]. در سال 1970رسوب دهي اکسيد براي اولين بار در سطح آلومينيوم تحت شرايط تخليه جريان صورت گرفت و تحت عنوان فرآيند اکسيداسيون ميکروآرک يا آنودايزينگ پلاسما الکتروليتي معرفي شد[3]. اين فرآيند که تحت عنوان‌هاي PEO MAO و ADS نيز شناخته مي شود به عنوان بهترين روش تجاري براي آلياژهاي منيزيم شناخته شده است. روش هايي که با عنوان کلي پلاسماي الکتروليتي براي پوشش دهي استفاده مي شوند، داراي مشخصه بارز تخليه الکتريکي در فصل مشترک الکترود- الکتروليت در پتانسيل هاي بالا هستند. در طي اين فرايند که در ولتاژهاي بالاتر از ولتاژ شکست صورت مي گيرد، پديده تخليه اتفاق افتاده، پلاسما ايجاد و يک لايه اکسيدي رشد مي کند. اين فرايند شامل ذوب شدن، شارش ذوب، انجماد، کريستاله شدن، پخت موضعي و متراکم شدن لايه اکسيدي مي باشد. در واقع با وقوع پديده تخليه الکتريکي در اثر اينکه جريان هاي الکتريکي بصورت موضعي در لايه رشد شونده تجزيه ميشوند، لذا يکسري حفره هاي خاصي با ابعاد چند ميکرون در سطح ايجاد مي شوند. لايه هاي ايجاد شده با اين روش در مقايسه با روش تبديل شيميايي داراي پايداري و چسبندگي بالاتر و در نتيجه مقاومت به خوردگي بالاتري مي باشند[4]. اين خصوصيات، افقهاي جديدي را در توسعه مواد مؤثر بر فناوري در محدوده وسيعي از بخشهاي توليد شامل هوا فضا، صنعت خودروسازي، ارتباطات موبايل، برق- قدرت، بيومواد و مهندسي شيمي باز کرده است.

کاربردهاي اصلي روش PEO

تميزکاري

تميزکاري سطوح فلزي يکي از مراحل ابتدايي لازم براي بسياري از فرايندها مانند پوشش دهي، کشش عميق و غيره بشمار مي رود. PEO بصورت کاملاً موثري در پاک کردن روانکارها، اکسيدها، کثيفي و غيره از سطوح فلزي نقش بازي مي کند. فلزات آهني و غيرآهني و آلياژي با اين روش قابل تميزکاري مي باشد. تميز کردن با PEO مزاياي زير را دارد.

تک مرحله اي بودن فرايند: بسياري از فرايندهاي مرتبط با فلزات مانند گالوانيزه کردن بصورت غوطه وري داغ داراي چندين مرحله مي باشد. PEO انواع سطوح فلزي را در يک مرحله تميز مي کند.

سازگاري با طبيعت: روش PEO از مواد شيمايي مضري مانند اسيدها که براي تميزکاري بسيار متداول هستند استفاده نمي کند. در ضمن به علت اينکه محيط کاري الکتروليت پايه آبي است، برعکس روشهايي مانند بلاست، براي سلامتي نيز ضرري ندارد.

مورفولوژي مطلوب: PEO مورفولوژي سطح را بهبود مي بخشد و خصوصيات روانکاري و چسبندگي سطحي را افزايش مي دهد.

افزايش عمر قطعه: با توجه به رويين شدن سطح فلز اين روش عمر قطعه را نسبت به عمر قطعه مشابه تحت فرايندهاي ديگر افزايش مي دهد. با توجه به اينکه اين روش خصوصيات روانکاري را بهبود مي بخشد و در صنعت از بوجود آمدن اکسيدهاي سطحي نيز جلوگيري مي کند، در بسياري از موارد نياز به فسفاته يا کروماته کردن را از بين مي برد.

بافت دهي سطحي

خصوصيات سطحي مانند زبري و مورفولوژي پارامترهاي مهم و تعيين کننده اي براي بسياري مسايل مانند چسبندگي در پوشش و کارايي تريبولوژي دارد. روشهاي متداولي که براي اين هدف وجود دارد؛ روش بلاست و اچ شيميايي است که هر دو مشکلات زيست محيطي دارند. اخيراً روشهاي سازگار با محيط زيست مانند بافت دهي سطح با ليزر، ماشين کاري با تخليه الکتريکي و فرايندهاي پلاسمايي بوجود آمده اند. مي توان ادعا کرد که خصوصيات منحصربه فردي که روش PEO به سطح فلز مي دهد، اين روش را به يکي ازبهترين روشهاي بافت دهي تبديل کرده است.

پوشش دهي

نقش پوشش هاي فلزي مي تواند بهبود خصوصيات سطحي مانند مقاومت به سايش و مقاومت به خوردگي باشد. از اهميت اين نوع پوششها در صنعت امروزه هرچه بگوييم مبالغه نکرده ايم. پوشش هاي PEO از چسبندگي و فشردگي خوبي برخوردار هستند. رسوب دهي پوشش به روش PEO مزايايي همچون سرعت بالاي رسوب دهي، چسبندگي بالاي پوشش و ايجاد پوشش هاي نانوساختار نسبت به بقيه روش ها را داراست.

در طي بررسي که توسط Gu انجام شد، با مقايسه نتايج حاصل از آزمايشات انجام شده برروي مقاومت به خوردگي پوشش هاي حاصل از تکنيک هاي مختلف، تکنيک PEO بهترين نتايج را در کاهش سرعت خوردگي پوشش نشان داده است[5]. زنگ براي اولين بار فرآيند PEO را در سطح آلياژ منيزيم AZ91D اعمال و رفتار خوردگي آن را در محلول هانگ مورد بررسي قرار داد[6]. بنا بر نتايج حاصل، انجام عمليات PEO در سطح آلياژ منيزيم منجر به کاهش سرعت خوردگي به اندازه 15 برابر در مقايسه با آلياژ منيزيم فاقد پوشش بعد از غوطه وري در محلول آزمايش به مدت 21 روز شد. همچنين نتايج حاصل از بررسي جوو[7] که براي اولين بار بر روي مقاومت به خوردگي در محلول شبيه سازي بدن انجام شد، نشان دهنده کاهش دانسيته جريان خوردگي در اثر ايجاد پوشش PEOدر سطح ايمپلنت بود.

با گسترش کاربرد فرآيند PEO در سطح آلياژهاي منيزيم در سال هاي اخير، بررسي اثر الکتروليت بر مقاومت به خوردگي و سايش پوشش هاي ايجاد شده در فرآيند PEO موضوع تحقيقات گسترده اي واقع شده است[8]. استفاده از ذرات تقويت کننده در پوشش هاي اکسيدي براي اولين بار در سال 1996 توسط اسچوکينگ به منظور استفاده از ذرات ZrO2 در سطح آلومنيوم در محلول K2ZrF6 مورد بررسي قرار گرفت[9].

در واقع ايجاد يک پوشش با خصوصيات تريبولوژيکي مناسب از جمله روش هاي افزايش مقاومت به خوردگي محسوب مي شود و لذا کاهش عيوب و افزايش ترکيبات پايدار شيميايي در پوشش نتيجه تحقيقات صورت گرفته در اين زمينه مي باشد. به گونه اي که استفاده از ذرات اکسيدي زيست سازگار مانند ZrO2، TiO2 و يا Al2O3 در پوشش اکسيدي منجر به افزايش پايداري شيميايي و فشردگي پوشش و در نتيجه بالارفتن مقاومت به خوردگي پوشش شده است[12-10]. در واقع پوشش هاي کامپوزيتي حاصل از افزودن ذرات اکسيدي به پوشش، با جلوگيري از نفوذ يون هاي خورنده از طريق کانال هاي نفوذي به سطح فلز زمينه مقاومت به خوردگي را افزايش مي دهند[13].

آلياژسازي سطحي

از PEO براي سخت سازي سطحي استفاده مي شود. از اين سري، مي توان به نايترايدينگ، کربورايزينگ، کربونايترايدينگ و بوروسولفوکربونايترايدينگ اشاره کرد. نيروي محرکه در آلياژسازي سطحي تفاوت غلظت عنصر آلياژي در زمينه با لايه گازي پايدار مي باشد. سطوح فلزي مي توانند با نافلزاتي مانند اکسيژن، کربن، نيتروژن، بور و يا با فلزاتي مانند تنگستن، موليبدن و واناديوم و غيره آلياژ شوند.

با توجه به کاربردهاي ذکر شده، فرايند PEO در فاز گذر از مراحل تحقيقاتي به استفاده تجاري مي باشد. از مزاياي کلي روش PEO مي توان به احتياج نداشتن به فضاي وسيع و قابليت راه اندازي خط توليد در دما و فشار اتمسفر و ارزش افزوده بالا و سازگاري با محيط زيست اشاره کرد.

مکانيزم فرآيند اکسيداسيون پلاسما الکتروليتي

در شکل 1، تصويري شماتيک از مکانيزم فرآيند اکسيداسيون پلاسما الکتروليتي، نشان داده شده است. هنگامي که نمونه در منطقه پلاسماي پايدار قرار دارد، به وسيله يک لايه گازي سطح آن پوشيده مي‌شود. اختلاف پتانسيل به شدت بالا، باعث مي‌شود تا غلظت يون هاي مثبت در نزديکي آند و در روي حباب هاي گازي به شدت افزايش يابد. اين امر باعث مي شود تا ميدان الکتريکي بسيار قوي ميان يون هاي مثبت و آند ايجاد شود. مقدار اين ميدان مي تواند تا حدود v/m 105 افزايش يابد. هنگامي که ميدان الکتريکي ايجاد شده تا اين حد افزايش مي يابد، حباب هاي گاز يونيزه شده و تخليه پلاسمايي انجام مي شود[14].

به طور کلي در اطراف محل ايجاد پلاسما تعداد زيادي حباب گازي وجود دارد. گفته مي شود که دماي پلاسما حدود 2000 درجه سانتي گراد است ولي در بعضي از مراجع اين مقدار تا حدود 7000-6000 کلوين برآورد مي شود. از آنجايي که سيستم پلاسمايي در تماس با الکتروليت و سيستم آبگرد است دماي آن به سرعت افت نموده و تا حدود 50-35 درجه سانتي گراد سرد مي شود. در نهايت حباب هاي گازي در نزديکي سطح فلز منفجر مي شوند.

دو پديده هنگام انفجار حباب گازي اتفاق مي افتد. اول تمامي يون هاي مثبتي که در اطراف نمونه قرار دارند به سرعت به سمت آن سرازير مي شوند. دوم اينکه در اثر انفجار، انرژي زيادي تخليه مي شود. بخش انرژي پتانسيل آن در داخل لايه گازي اطراف حباب ذخيره مي شود و بخش انرژي جنبشي آن، از طريق لايه الکتروليت مايع به سطح نمونه منتقل مي شود. يون هاي توليد شده نيز که با انفجار حباب هاي گازي شتاب گرفته اند نيز به وسيله انرژي جنبشي ايجاد شده به سطح آند هدايت مي شوند. اين آزادسازي باعث مي شود تا يون هاي فلزي بيشتر به سمت کاتد و يون هاي گازي به سمت آند سوق پيدا کنند.

طبق آنچه گفته شد، برخلاف روش هاي الکتروپليتينگ در روش اکسيداسيون پلاسما الکتروليت نفوذ در مرز فازها حذف خواهد شد، اين در حالي است که هم زدن الکتروليت با سرعت بالا باعث مي شود تا يون ها به راحتي در محدوده پلاسما قرار گيرند. مکانيزم حاصل از فرآيندهاي هيدروديناميکي و انتقال يون ها در هنگام فرآيند پوشش دهي باعث مي شود تا بيشترين نرخ ايجاد پوشش در داخل سيستم وجود داشته باشد.

دماي بالا در اطراف منطقه پلاسما باعث ذوب موضعي در سطح زير لايه مي گردد. مذاب ايجاد شده به دليل تماس با الکتروليت سرد، سريعاً کوئنچ مي شود. اين رفتار باعث مي شود تا ساختاري منحصر به فرد در سطح زير لايه به وجود آيد. از طرف ديگر به دليل دماي بالا در منطقه پلاسما، تمامي ترکيبات آلي موجود مثل گريس و چربي از سطح زيرلايه تبخير مي شوند.

اصول شيميايي و فيزيکي الکتروليز پلاسما

همانطور که در شکل 2 ديده مي شود، الکتروليز محلول هاي آبي بوسيله يک سري واکنش هاي الکتروشيميايي انجام مي شود. در اين فرايند معمولاً توليد گاز اکسيژن و يا اکسيداسيون فلز در سطح آند صورت مي گيرد که با توجه به فعاليت شيميايي الکتروليت، فرايند اکسيداسيون مي تواند منجربه تشکيل لايه اکسيدي و يا انحلال سطح در الکتروليت شود. توليد گاز هيدروژن و يا احياي کاتيون نيز در سطح کاتد رخ مي دهد[1].

در مطالعه فرايندهاي متداول الکتروليز، فصل مشترک الکتروليت- الکترود به صورت يک سيستم دو فازي (فلز- الکتروليت يا اکسيد- الکتروليت) است. در اين فرايندها معمولاً از تأثير گازهاي ايجاد شده صرف نظر مي شود و يا با فاکتورهايي مثل بازده جريان و شيلدينگ الکترودي در نظر گرفته مي شود ولي در فرايند PEO با در نظر گرفتن واکنش هاي گازي، سيستم چهار فازي فلز- الکتروليت- اکسيد- گاز بوجود مي آيد که مطالعه و تحليل آن نسبت به فرايندهاي الکتروليز متداول بسيار پيچيده تر است.

رفتار جريان - ولتاژ

در شکل 3 تغييرات شدت جريان برحسب تغييرات ولتاژ رسم شده است. منحني a، سيستم فلز- الکتروليت در حضور گاز آزاد شده در آند يا کاتد را نشان مي دهد. منحني b نيز اين تغييرات را در سيستمي که شامل لايه اکسيدي است نشان مي دهد. در ولتاژهاي نسبتاً پايين، سينتيک فرايندهاي الکترود در هر دو سيستم از قانون فارادي پيروي مي کند و ولتاژ و جريان برطبق قانوني اهم تغيير مي کنند. در نتيجه افزايش ولتاژ باعث افزايش خطي شدت جريان مي شود (مناطق 0-U1 در منحني a و 0-U4 در منحني b). اما در ولتاژهايي بالاتر از ولتاژ بحراني، رفتار اين سيستم ها بطور قابل ملاحظه اي تغيير مي کند[1].

در منحني a در منطقه U1-U2، افزايش ولتاژ باعث نوسان جريان مي شود. افزايش جريان بوسيله لايه محافظتي که از محصولات واکنش هاي گازي در سطح الکترود ايجاد مي شود محدود مي شود. در مناطقي که هنوز الکترود در تماس با الکتروليت است، دانسيته جريان افزايش مي يابد که اين امر باعث بجوش آمدن موضعي الکتروليت مجاور الکترود مي شود. با رسيدن به نقطه U2، الکترود کاملاً توسط لايه اي پيوسته از گاز که هدايت الکتريکي کمي دارد احاطه مي شود. تقريباً تمام ولتاژ سل الکتروليز در اين لايه نازک عايق افت مي کند، در نتيجه در اين منطقه شدت ميدان الکتريکي به مقادير 106 تا 108 ولت بر متر مي رسد که براي يونيزاسيون لايه گازي کافي است. يونيزاسيون ابتدا با جرقه هاي سريع و پراکنده در لايه گازي شروع مي شود و در ادامه به درخششي يکنواخت در سرتاسر لايه گازي تبديل مي شود. در بين نقاط U2 و U3 جريان به دليل پايداري هيدروديناميک لايه گازي افت مي کند و در ولتاژهاي بالاتر از U3، تخليه درخشان به قوس هاي قوي الکتريکي تبديل مي شود.

رفتار منحني b تا حدودي پيچيده تر است. ابتدا لايه غيرفعال تشکيل شده در نقطه U4 شروع به حل شدن مي کند که در عمل به پتانسيل خوردگي ماده بستگي دارد. سپس در منطقه U4-U5 لايه غيرفعال متخلخل اکسيدي دوباره رشد مي کند که باز در اين منطقه به علت هدايت الکتريکي بسيار پايين، افت شديد ولتاژ حاصل مي شود. در نقطه U5 شدت ميدان الکتريکي از حد بحراني بالاتر مي رود که باعث تخريب لايه اکسيدي مي شود. در اين مرحله، جرقه هاي کوچکي که به سرعت در سطح لايه اکسيدي حرکت مي کنند ديده مي شود. در نقطه U6 تخليه هاي الکتريکي شديدتري با سرعت کمتر رخ مي دهد. اين قوس هاي الکتريکي شديد، باعث ذوب تدريجي لايه اکسيدي و ترکيب آن با عناصر موجود در الکتروليت مي شود. با افزايش بيشتر ولتاژ، قوس هاي الکتريکي از لايه اکسيدي به داخل فلز زير لايه نفوذ مي کنند و باعث تخريب لايه اکسيدي مي شوند که در اين حالت ديگر ترميم و ضخيم شدن لايه اکسيدي رخ نمي دهد.

در عمل ممکن است تعدادي از فرايندهاي ذکر شده به صورت همزمان در سطح الکترود انجام شوند که اين امر باعث مي شود سيستمي چهار فازي از فلز- الکتروليت- اکسيد- گاز با مرزهاي فازي متعددي بوجود آيد. دو فاز با هدايت الکتريکي پايين (گاز و اکسيد) تشکيل مي شوند که عامل اصلي افت ولتاژ در سل الکتروليز مي باشند.

پارامترهاي کانال تخليه

همزماني و ترکيب فرايندهاي الکتروشيميايي و شدت ميدان الکتريکي حاصله، پارامترهاي تخليه متفاوتي را براي فرايند پلاسما الکتروليز بوجود مي آورد. دماي تخليه الکتريکي بين 800 تا 3000 کلوين، 3000 تا 6000 کلوين و 10000 تا 20000 کلوين تخمين زده شده است. اين تفاوت به خاطر ساختار پيچيده کانال تخليه است. هسته مرکزي کانال تخليه نيز دمايي در حدود 6800 تا 9500 کلوين دارد که توسط محيطي با دماي 1600 تا 2000 کلوين احاطه شده است. قطر کانال تخليه و ضخامت منطقه گرم شده به ترتيب 1 تا 10 و 5 تا 50 ميکرومتر تخمين زده شده است[1].

تکنولوژي پلاسما الکتروليتي

در فناوري پلاسماي الکتروليتي از ميکروتخليه هاي قوس پلاسما در محلول آبي جهت يونيزه کردن محيط هاي گازي استفاده مي شود که اين محلول ها ترکيبات پيچيده‌اي هستند که در سطح فلز در خلال اندرکنش هاي شيميايي پلاسما ذرات نفوذي را ايجاد مي کنند. پارامترهاي فرآيند و نتايج حاصله با اين روش ها تحت يک گروه متمايز از فرآيندهاي مهندسي سطح قرار مي گيرند که اين به واسطه حضور دو پديده خاص در همگي آن ها مي باشد. اول آن که، الکتروليز يک محيط آبي با استفاده از اختلاف پتانسيل الکتريکي بين قطعه کاري و يک الکترود صورت مي پذيرد. دومين شباهت کلي، ايجاد يک تخليه الکتريکي در سطح قطعه کاري يا در نزديکي قطعه کاري مي باشد[1].

تجهيزات دستگاهي

دستگاه هاي فرايند PED شامل يک سل الکتروليز و يک منبع قوي توليد برق است. سل الکتروليز معمولاً خنک شونده با گردش آب و از جنس فولاد زنگ نزن است و نقش کاتد را هم ايفا مي کند. تجهيزات تصفيه و بازيابي الکتروليت، هم زدن الکتروليت و خروج گازهاي توليدي نيز در محفظه سل الکتروليز قرار دارد. انواع مختلف منابع توليد برق در فرايند الکتروليز پلاسمايي مورد استفاده قرار مي گيرد که در ادامه به آنها اشاره شده است. در شکل 4 شماتيک باز سيستم پوشش دهي به روش اکسيداسيون پلاسما الکتروليتي و در شکل 5 نمايي از تجهيزات مربوطه نشان داده شده است [1].

منابع جريان مستقيم

اين منابع معمولاً برمبناي يک مدار پل ديودي مي باشد و امکان کاربرد در شرايط پتانسيواستاتيک را فراهم مي کند. در اين حالت که جريان تثبيت نمي شود، امکان کنترل فرآيند PEO محدود مي شود. زيرا مشکلاتي در قانونمند کردن ويژگي هاي سطح تخليه وجود دارد. به واسطه چنين عللي منابع نيرو DC تنها براي اجزاء داراي شکل ساده و پوشش هاي نازک به کار مي روند. با تغيير پارامترهاي اعمالي مي توان نانو ساختار و در نتيجه خواص نهايي را نيز تغيير داد.

منابع جريان مستقيم پالسي

استفاده از جريان مستقيم پالسي، کنترل قطع و وصل فرايند و در نتيجه مدت قوس الکتريکي را قابل کنترل ساخته است. اين دو عامل، کنترل شرايط حرارتي را در حين فرايند و در نتيجه ساختار و ترکيب لايه پوشش مقدور مي سازد. اما جريان پالسي، پلاريزاسيون اضافي الکترود را افزايش مي دهد، در نتيجه براي رسيدن به دانسيته جريان مطلوب به ولتاژهاي بسيار بالا (1000 ولت) احتياج است. جريان مستقيم پالسي معمولاً در فرايندهاي PES جايي که ولتاژ کاري خيلي بالا نيست (کمتر از 450 ولت) مورد استفاده قرار مي گيرد.

منابع جريان دوقطبي

اگر تغييرات پالس در هر دو الکترود (آند و کاتد) قابل تنظيم باشد، جريان پالسي به دست آمده، جريان پالسي دو قطبي ناميده مي شود. چنانکه فرآيند پلاسماي الکتروليتي در محدوده فرکانسي کيلوهرتز و با جريان پالسي دو قطبي اعمال شود، کنترل بهتري بر تخليه الکتريکي پلاسما در سطح نمونه اعمال مي شود. چگونگي عملکرد سيستم پالسي دو قطبي به اين صورت است که در ابتداي فرآيند پوشش نازک است و مقاومت سيستم کم است. در اين حالت لبه تيز هر پالس ولتاژ باعث پيک جريان بالايي مي شود. اين جريانها باعث تسهيل در به وجود آمدن تخليه الکتريکي ميکروپلاسما در سطح نمونه مي شود و عامل يونيزاسيون است. در اين حالت تخليه الکتريکي بزرگي توسط يونيزاسيون حرارتي با جريان DC ايجاد مي شود و عامل انتقال يون به سطح نمونه است. سرعت رشد پوشش مي تواند به10ميکرون بر دقيقه در پنج دقيقه اوليه عمليات برسد. پس در 5 دقيقه اول عمليات تشکيل لايه چگال کامل مي شود و پس از آن حالت پايداري سيستم را شاهد هستيم.

در فرآيند نيتروکربوراسيون فولاد ضد زنگ با روش پلاسماي الکتروليتي ديده شده است که در محدوده فرکانس 1 تا 3 کيلوهرتز سرعت رشد لايه از نيم تا 1 تا 6/1 تا 2/3ميکرون بر دقيقه افزايش مي يابد و حجم لايه خارجي متخلخل از 25 تا 10 درصد از کل ضخامت لايه در مقايسه با فرآيند پالسي تک قطبي کاهش پيدا مي‌کند. اين حالت، امکان کنترل بهتر فرآيندهاي شيميايي پلاسما در حد فاصل فلز- الکتروليت را ايجاد مي کند و اثرات نامطلوب ايجاد شده تحت شرايط تخليه الکتريکي را از بين مي برد.

منابع جريان متناوب نامتقارن

با استفاده از منابع توليد جريان متناوب مي توان از ايجاد پلاريزاسيون اضافي الکترود جلوگيري کرد، در حالي که امکان قطع و وصل کردن قوس الکتريکي و کنترل فرايند هنوز وجود دارد. استفاده از جريان متناوب نامتقارن(دامنه مولفه هاي مثبت و منفي نا مساوي) محدوده کنترل نشاندن پوشش را گسترش مي دهد. از اين منابع تغذيه، بيشتر در فرايندهاي PEO استفاده مي شود. محدوديت در توان اعمالي و فرکانس جريان، از معايب اين منابع تغذيه است.

منابع جريان پالسي با قطب ناهمگن

براي رسيدن به پتانسيل اعمالي بالاتر و دامنه وسيعتري از فرکانس از اين منابع جريان استفاده مي شود. اين منابع برمبناي مبدل هاي معکوس ترانزيستوري يا تريستوري مي باشند. تنها مشکل اين منابع، هزينه بالاي ساخت آنها است.

انتخاب الکتروليت

انتخاب الکتروليت مناسب يکي از مهمترين پارامترها براي رسيدن به پوشش مناسب است که با توجه به فلز زيرلايه و خواص نهايي پوشش انتخاب مي شود. محلول هاي کلوئيدي سيليکات سديم و سيليکات پتاسيم به طور گسترده اي در فرايندهاي PEO مورد استفاده قرار مي گيرند. علاوه بر سيليکات ها، ترکيباتي براي افزايش هدايت يوني محلول بکار مي روند. مثل NaF با غلظت 5/0 تا 20 گرم بر ليتر و يا KOH و NaOH با غلظت 1 تا 50 گرم بر ليتر. براي اهداف خاص نيز پودرهاي بسيار ريز از مواد سخت با نقطه ذوب بالا و يا مواد رنگي (براي خواص نوري) به الکتروليت افزوده مي شود.

انتخاب الکتروليت براي فرآيند PEO نياز به بررسيهاي عميقي دارد. به عنوان يک مثال در فرايند نيتروکربورايزينگ الکتروليت متشکل از ترکيبات آلي داراي نيتروژن و کربن و 5 الي 10 درصد محلول هدايت کننده، به عنوان مثال H2O+KCl مي باشد. بنابراين، فرم آميد، اتانول آمين و کرباميد به صورت متداول براي فرآيندهاي نيتروژن- کربن دهي مورد استفاده قرار مي گيرند. معمولاً درصد آب در محلول بر پارامترهاي الکتريکي مؤثر مي باشد، بدين شکل که کمتر از 5 درصد H2O سبب افزايش ولتاژ بحراني براي پايداري پوشش پلاسما و بيش از 10 درصد H2O منجر به افزايش شديد شيب منحني دما برحسب ولتاژ مي گردد.

در مواردي نيز الکتروليت اسيدي استفاده مي شود. اين اسيدها عموماً شامل اسيدسولفوريک، اسيدنيتريک، اسيدکلريدريک، اسيدفسفريک، اسيد کروميک، اسيداگزاليک و يا ترکيبي از آنهاست. اگر الکتروليت بازي استفاده شود، هيدروکسيد فلزاتي، همچون سديم، پتاسيم، کلسيم يا منيزيم استفاده مي شوند. به همراه آنها سيليکات فلز و آلومينات براي کاهش تخلخل، بهبود وضعيت نهايي سطح و بهبود مقاومت به خوردگي نيز اضافه مي شود. در اين موارد pH الکتروليت مي بايست، 13-8 باشد. در تمام اين موارد، مواد اضافه شده به حمام کاملاً آبي هستند و معمولاً حدود 1 تا 10 گرم در ليتر مي باشند. به همين ترتيب براي عمليات بور دهي نيز الکتروليت حاوي يونهاي بور بايد مورد استفاده قرار گيرد[1].

مراحل رسوبگذاري

با توجه به سادگي PED، اين عمليات از لحاظ اقتصادي نسبت به روش هاي الکتروپليتينگ و رسوب گذاري تخت خلا بسيار مقرون به صرفه است. آماده سازي نمونه نيز شامل تميز کردن و چربي گيري نمونه است.

مراحل ديگري مثل اچ کردن و يا آماده سازي سطح لازم نيست. براي نشاندن پوشش، نمونه ها به منبع انرژي متصل مي شوند و به داخل الکتروليت و در ارتفاع 30 تا 50 ميليمتر پايين تر از سطح الکتروليت فرو برده مي شوند.

ميله فلزي با روکش پلاستيکي براي نگهداشتن نمونه ها استفاده مي شود. بعد از فعال کردن سيستم هاي خنک کننده، هم زن و تهويه، ولتاژ کاري به پيل الکتروليز اعمال مي شود. پارامترهاي اصلي مثل جريان متوسط، ولتاژهاي آندي- کاتدي و دماي الکتروليت ثبت مي شود. با توجه به روش (PEO/PES)، نحوه کنترل و مانيتور کردن فرايند متفاوت است[1].

نحوه کنترل فرايند

دانسيته جريان پارامتر اصلي است که بايد در فرايند PEO کنترل شود. معمولاً براي رسيدن به بهترين شرايط در پلاسما الکتروليز، دانسيته جريان در محدوده 01/0 تا 3/0 آمپر بر سانتيمتر مربع تنظيم مي شود. طبق قانون اول فارادي، دانسيته جريان سرعت رشد پوشش را مشخص مي کند. با افزايش ضخامت پوشش، ولتاژ در ابتدا به سرعت افزايش مي يابد و با برقراري شرايط پايا، افزايش آن کند مي شود. سرعت بحراني تغييرات ولتاژ، متناسب با تشکيل جرقه هاي الکتريکي بر روي سطح الکترود است (U5 در شکل 3). که مقدار آن به شدت به ويژگي هاي ترکيب فلز- الکتروليت بستگي دارد و معمولاً اندازه آن بين 120 تا 350 ولت است. در مرحله اول فرايند، جرقه هايي سفيد رنگ و يکنواخت اطراف الکترود بوجود مي آيد. با ادامه فرايند، جرقه هاي زرد رنگ پراکنده اي که به سرعت در سطح الکترود حرکت مي کنند ديده مي شود (U6 در شکل 3). به تدريج دانسيته جرقه ها کمتر مي شود اما انرژي آنها افزايش مي يابد. در نهايت تعداد کمي قوس قرمز رنگ در سطح نمونه ديده مي شود (U7 در شکل 3). قوس هاي الکتريکي قوي باعث نوسانات جريان و در نهايت تخريب لايه تشکيل شده مي شوند. با رويت قوس هاي الکرتيکي قوي، فرايند سريعاً متوقف مي شود.

مکانيزم رشد لايه اکسيدي

در رابطه با رشد لايه اکسيدي با استفاده از تکنيک اکسيداسيون پلاسما الکتروليتي، دو مکانيزم وجود دارد. مکانيزم اول رشد لايه بيروني به سمت سطح پوشش از طريق ميکرو جرقه ها که شامل خروج فلز مذاب و انجماد آن مي باشد و مکانيزم دوم رشد لايه داخلي به سمت زمينه که بواسطه نفوذ اکسيژن مي باشد[15].

در شکل6 شماتيک رشد پوشش در سطح منيزيم با استفاده از تکنيک اکسيداسيون پلاسما الکتروليتي نشان داده شده است. با توجه به شکل، با پوشانده شدن سطح توسط لايه عايق اکسيدي، ولتاژ بين زمينه و الکتروليت با رشد لايه اکسيدي افزايش مي يابد و در طي چند ثانيه ولتاژ افزايش زيادي پيدا ميکند(b) . ولتاژ به اندازه اي افزايش مي يابد که يک تخليه پلاسما ميکروسکوپي، پوشش را شکسته و تعداد زيادي از جرقه هاي پلاسما ريز با عمر کم توليد مي شوند (c) . در واقع اين جرقه ها که در اثر تخليه جريان صورت مي گيرند، منجر به ايجاد پلاسمايي مي شوند که داراي دما و فشار بالايي بوده و منجر به رشد لايه اکسيدي مي شوند. مهمترين واکنش هاي الکتروشيميايي در فصل مشترک الکتروليت و پوشش رخ مي دهد. مکانيزم پلاسما در سطح داراي ماهيت پيچيده اي مي باشدکه از يک طرف شامل انتقال بار در فصل مشترک الکتروليت و زمينه واز طرف ديگر يونيزاسيون شديد و اثرات انتقال بار بين سطح فلز زمينه و الکتروليت اطراف لايه اکسيدي تحت پلاسما مي باشد. از جمله اثرات تخليه ناشي از پلاسما، توسعه فرايندهاي متالورژيکي در رشد لايه اکسيدي مي باشد که از طريق آزاد شدن گرما در کانال هاي تخليه ايجاد مي شود. اکسيد ذوب شده حاصل از فصل مشترک زمينه و پوشش به سطح پوشش حرکت کرده و در طي تماس با الکتروليت منجمد و کريستاله مي شود (d) .

نکات مهم در حين انجام تحقيقات:

در طي انجام تحقيقي در رابطه با افزايش مقاومت به خوردگي کاشتني هاي منيزيمي با استفاده از پوشش هاي کامپوزيتي حاصل از تکنيک پلاسما الکتروليتي، به نکاتي پي برده شد که تنها در هنگام انجام آزمايشات عملي حاصل مي شود و کمتر در منابع و مقالات به آنها اشاره مي شود. لذا در نظر گرفتن اين نکات مي تواند تا حدودي از مشکلات کار در حين پوشش دهي را کم کند که دراين قسمت به طور خلاصه به ذکر اين نکات پرداخته مي شود. اميد آنکه مورد استفاده خوانندگان محترم قرار گيرد.

ترتيب جرقه زني:

رشد پوشش با استفاده از تکنيک پلاسما الکتروليتي همراه با جرقه زني در سطح نمونه مي باشد که از طريق کانال هاي تخليه ايجاد مي گردند. ترتيب جرقه زني براي داشتن يک پوشش مناسب را مي توان بدين صورت تشريح نمود که در ابتدا با افزايش ولتاژ جرقه هاي سفيد رنگي در سطح ايجاد مي شوند. اين جرقه ها بسيار ريز بوده و عمر کمي دارند. با افزايش زمان و همچنين افزايش ولتاژ بر تعداد جرقه هاي سفيد افزوده شده و اين در حالي است که اندازه جرقه ها نيز افزايش مي يابند. به همين صورت با گذشت زمان جرقه هاي ريز نارنجي رنگ جايگزين جرقه هاي سفيد شده و بعد از گذشت زمان جرقه هاي سفيد کاملا حذف مي شوند و جرقه هاي نارنجي رنگ افزايش مي يابند. بسته به شرايط پوشش دهي با افزايش ولتاژ از دانسيته جرقه هاي کاسته شده و کلفت تر مي شوند. در اين موقع مي توان گفت که فرايند پوشش دهي کامل شده و لايه اکسيدي به حداکثر رشد مفيد خود رسيده است. از اين زمان به بعد از تعداد جرقه ها کاسته شده و لايه اکسيدي ايجاد شده در بهترين حالت خود بوده و در صورتي که با گذشت زمان ولتاژ ثابت بود، بهتر است که جريان را قطع نموده و نمونه را خارج نماييم. در واقع چنانچه اين رويه در حين پوشش دهي مشاهده شود، مي توان اطمينان حاصل کرد که دستگاه به خوبي جريان و ولتاژ را تامين مي نمايد.

نحوه اتصال نمونه به سيم:

با توجه به ولتاژ بالايي که در اين روش در حين فرايند پوشش دهي تخليه مي شود، محل اتصال سيم به نمونه مهم بوده و در صورت ناقص بودن، فرايند پوشش دهي ناتمام مي ماند. لذا از جمله روش هاي آسان براي اين کار استفاده از سيم مسي روکش دار به قطر 1 ميلي متر مي باشد. جهت اتصال سيم به نمونه مي توان با استفاده از اره آهن بر در پشت نمونه شياري به ضخامت تيغه اره ايجاد نمود. در اينصورت سيم مسي به صورت کاملا چسبيده در داخل شيار قرار مي گيرد. سپس قسمتي از سيم که بدون روکش است و در داخل شيار قرار گرفته است را مي توان با استفاده از چسب دوجزئي سخت شونده با اسپري ( اصطلاحا چسب 3،2،1 ) عايق کاري کرد تا در حين فرايند پوشش دهي تماس با محلول الکتروليت نداشته باشد.

عدم استفاده مکرر از محلول الکتروليت:

محلول الکتروليت از جمله پارامتر هاي موثر در ايجاد لايه هاي اکسيدي با کيفيت بالا مي باشد. نکته اي که در اين رابطه مي بايست در نظر گرفته شود اينکه بعد از ساخت محلول الکتروليت حتما pH آن با استفاده از دستگاه pH متر بررسي شود. بهتر است در يک محلول بيش از سه بار پوشش دهي انجام نشود. همچنين در صورتيکه محلول جديد ساخته شد و در زمان ديگري قرار است پوشش دهي انجام شود حتما محلول در ظرف دربسته نگهداري شود و مهم تر اينکه در صورت گذشت زمان بيش از 10 روز از ساخت محلول، ترجيحا از محلول استفاده نشود زيرا احتمال زيادي وجود دارد که pH آن تغيير کرده باشد و يا در هر صورت تغييري در ترکيب شيميايي محلول الکتروليت ايجاد شده باشد که نتيجتا فرايند پوشش دهي به خوبي انجام نمي شود.

برای اشنایی بیشتر با ارسال کننده مقاله به سایت نشریه پیام آبکار مراجعه نمایید

کلیک کنید

استاندارد ISO 5002 خوردگی فولاد گرم  و سرد ، کاهش الکترولیت  ورق گالوانیزه فولاد کربن از کیفیت تجاری و طراحی آن

1- دامنه و زمینه استاندارد 

2- تعاریف و اصطلاحات پیرامون خوردگی فولاد گرم  و سرد ، کاهش الکترولیت  ورق گالوانیزه فولاد کربن از کیفیت تجاری و طراحی آن

3- شرایط آبکاری

4- تلرانس ابعادی

5- نمونه برداری از فرآیند

6- روش های آزمون

7- آزمون مجدد

8- ارسال مجدد

9- توضیح روش کار

10- بازرسی و پذیرش پوشش مورد نظر

11- میزان سیم پیچی قطعه 

12- علامت گذاری

13-اطلاعاتی که باید خریدار خدمات پوشش به ابکار بدهد

استاندارد ISO 5002 خوردگی فولاد گرم  و سرد ، کاهش الکترولیت  ورق گالوانیزه فولاد کربن از کیفیت تجاری و طراحی آن 

.جهت اگاهی و استفاده علاقمندان موجود میباشد

برای دریافت متن کامل استاندارد با ما تماس بگیرید.      65734701 الی 3

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 

پوشش های روی الکترولیتی و تکمیل کاری های مربوطه فرآیند آویزه ای B15 4101

مقدمه

این استاندارد تنها در مورد قطعات پوشش داده شده با روی به روش آویزه­ای کاربرد دارد. در مورد قطعات با پوشش روی به روش بشکه ای به استاندارد B15 4102 مراجعه گردد.

مشارکت کنندگان

افراد زیر در نگارش و یا بازبینی این استاندارد مشارکت داشته اند:

1- موضوع ودامنه کاربرد

این استاندارد:

• نوع پوشش های الکترولیت که از جنس روی با فرایند موسوم به "بهم پیوسته" ساخته شده ­اند، و از آنها به­عنوان پوشش ضد زنگ قطعات فولادی استفاده می شود را تعریف می کند: قراردادن پوشش های الکترولیت روی(خالص یا آلیاژ در حمام قلیایی بدون استفاده از سیانور اجباری است، قرار دادن پوشش الکترولیت روی (خالص یا آلیاژ) در حمام اسیدس ممنوع است (مگر در مورد قطعات از جنس چدن یا فولاد فورچ).

پسیواسیون پس از پوشش روی کردن حتما باید با استفاده از محصولات کرومه سه وجهی (Cr₃) انجام شود استفاده از محصولات Cr₆ (بی کرومات) ممنوع است.

پوشش های الکترولیت روی باید فاقد مواد ممنوعه یا موادی که در استاندارد b20 0250 ولید شده اند باشند.

• سمبل این پوشش ها را بر روی نقشه ها یا مدارک استاندارد تعریف می نماید.
• الزامات مربوط به این پوشش ها را مشخص می کند.

نکته 1: پوشش­های الکترولیت روی که با فرآیند "فله­ای" ساخته شده­ اند (و از آنها برای قطعات با ابعاد کوچک یا متوسط استفاده می­شود) به استاندارد 15 4102B مربوط می شوند.

نکته 2: پوشش های از جنس روی لایه لایه (استاندارد B15 3320) را در صورت لزوم می­توان بجای پوشش های الکترولیت روی که در این استاندارد تعریف می شود بکار برد؛ هرگونه تغییر در این پوشش ها مستلزم ولیدیشن اولیه می باشد.

نکته3: الزامات این استاندارد باید به گونه ای اجرا شوند که اهداف تعریف شده در PSA در فوریه 1999 در خصوص خوردگی رعایت شوند بویژه:

• قابلیت پیاده سازی 6 ساز
• عدم وجود آثار زنگ قرمز رنگ زیر بدنه 3 سال
• عدم وجود آثار زنگ قرمز رنگ زیر کاپوت، دربها، قطعات بدنه 5 سال

2 مدارک مرجع

1.2 استانداردها

B153320: پوشش های از جنس روی لایه لایه – فرایند فله ای یا فرایند بهم پیوسته

B154102: پوشش های الکترولیت روی و تکمیل کارهای مربوطه – فرایند تناژ (یا فله ای)

B200250: مواد استاندارد- محدودیت های کاربردی در گروه PSAPEUGEOT CTTROEN

C100054: پیچ، واشر، مهره- کنترل واکنش آنها در برابر اصطکاک با روش "پیوسته"

D171058: مواد و پوشش ­ها- آزمایش سالت اسپری با NA CT5% و روش­ های اندازه گیری

D265316: پوشش­ های ارگانیک یا آلی بر روی پایه­ های فلزی مغناطیسی یا غیرمغناطیسی – اندازه ­گیری ضخامت باید غیر مخرب باشد.

2-2 مقررات ویژه

دستورالعمل 2000/53/CE مربوط به خودروهای از کار افتاده

3-2 سایر مدارک

ISO 1463: پوشش­ های فلزی و لایه­های اکسیداسیون- اندازه ­گیری ضخامت پوشش- روش برش میکروگرافیک

ISO3497: پوشش های فلزی- اندازه گیری ضخامت پوشش- روش اسپکتومتری اشعه های ایکس

ISO3613: لایه های تبدیل کرومات بر روی فلزات روی، کادیوم و آلیاژهای آلومینیم – روی و یا روی – آلومینیوم ، روش های آزمایش

4-2 نحوه بیان در مدارک

بدون موضوع

3-واژه نامه و تعریف

یک واژه نامه محتوی اصطلاحات فنی همراه با تعاریف مربوطه که مورد استفاده در بخش­ های فنی- مهندسی Amont Technico- Industriel بوده از طریق واژه نامه داخلی شرکت قابل دسترسی می باشد.

1-3تعاریف

پوشش روی کردن الکترولیت تحت فرایند بهم پیوسته: فرایند گالوانیزه کردن یک پوشش روی که عبارتست از مونتاژ یک به یک قطعات و قرار دادن آنها در داخل حمام های پوشش روی کاری.

پوشش روی کردن الکترولیت تحت فرایند تناژ (یا فله ای) : فرایند گالوانیزه کردن یک پوشش روی که عبارتست از وارد کردن قطعات بصورت فله­ای در یک بشکه  متخلخل از جنس پلاستیک و قرار دادن آن (بصورت دورانی) در حمام­ های مختلف پوشش روی.

پوشش روی کردن لایه لایه: فرآیند نصب (غیرالکترولیتی) یک پوشش روی لایه لایه (و در صورت لزوم آلومینیومی).

کرومات (بی­کرومات) کردن با استفاده از Cr₆: عملیاتی که عبارتست از فرو بردن قطعات پوشیده از لایه روی در یک حمام اسیدی کرومیک جهت افزایش مقاومت پوشش مربوطه در برابر خوردگی. این عملیات از این پس ممنوع شده است زیرا باعث پیدایش یک لایه اکسید کروم پیچیده Cr₆و روی می شود. عملیات فوق بایدبا علامت پسیواسیون در حمام های مخصوص محصولات Cr₃  جایگزین شود.

اپلیکاتور: قطعه ساز یا پیمانکار فرعی مسئول نصب پوشش ها

بدنه بی رنگ : بدنه پس از ماشینکاری (نصب جوشی) قبل از رنگ خوردن.

2-3 اختصارات

BS: سالت اسپری

4 – دستورالعمل های عمومی

بدون موضوع

5- قطعات مربوط به این فرآیند- ممنوعیت و محدودیت های استفاده

پوشش روی الکترولیتی پوششی است که تنها عملکرد آن محافظت در برابر خوردگی قطعات آهنی (و احتمالا قطعات آلیاژ روی) می­باشد. آن هم تا دمای ماکزیمم 150 تا 200 درجه سانتیگراد.

بنابراین پوشش روی الکترولیت باید برای پوشش قطعات زیر استفاده شود:

 قطعاتی که از آهن یا احتمالا آلیاژ روی ساخته شده­ اند.

قطعاتی که در معرض دمای پایین تر از 150 درجه سانتیگراد واقع شوند (200 درجه سانتیگراد برای پوشش های روی نیکل 12 تا 15 درصد

قطعاتی که مشخصات هندسی آنها با عمل گالوانیزه کردن به روش رسوب الکترولیتی مطابقت داشته باشد: برای مثال، در صورتی که رعایت ضخامت پوشش­ های روی الکترولیتی با مقادیر اشاره شده در بند 2-8 یا نقشه­ ها امکان پذیر نباشد، نباید از آنها استفاده نمود (رسوب الکترولیتی در اجسام تو گود غیرممکن است، مگر اینکه آندها را داخل آنها کنید).

برعکس، یک پوشش روی نیکل 12 تا 15 درصد، به دلیل سختی بالای آن می تواند برای پوشش قطعاتی که در معرض اصطکاک یا سایر قطعات قرار می گیرند مورد استفاده قرار داد. با اینحالف تاییدیه کاربردی باید بطور معمول صورت بگیرد.

از طرف دیگر عملیات تمیزکاری با اسید، گریس زدایی الکترولیتی و پوشش های روی الکترولیتی می توانند فولادهای با مشخصات مکانیکی بالا را شکننده کنند(شکنندگی از طریق هیدروژن)؛ آنچه که می تواند باعث گسیختگی های مختلف در قطعات پوشش داده شده شود. به همین  دلیل:

1- استفاده از پوشش های روی الکترولیتی در قطعات زیر ممنوع است (بجز موارد خاص که به تایید PSA رسیده باشند):

• برای کلیه قطعاتی که نیروی گسیختگی کششی آنها Rm≥1200Mpa با سختی ویکرز آن ≥372Hv باشد.
• برای قطعات ایمنی که نیروی گسیختگی کششی Rm≥1000Mpa باشد.

2- عملیات گاز زدایی (بند 3-5) الزامی می باشد:

• برای قطعاتی که نیروی گسیختگی آنها در برابر کشش Rm ≥ 1000 Mpa

یا سختی Vickers آنها HV310≥  باشد.

• برای قطعاتی  ایمنی که Rm آنها Rm≥800Mpa

1-              تعریف فرآیند

برای بدست آوردن پوشش روی الکترولیتی، مطابق با استاندارد حاضر، اجرای مراحل زیر ضروری می باشد:

1-6 گریس زدایی و اسیدشویی

قبل از پوشش روی لازم چندین بار عملیات گریس زدایی و اسیدشویی (با استفاده از عمل بازدارنده خوردگی)، شیمیایی و یا الکترولیتی (در مرحله آندی)، به طور جداگانه با شستشو بوسیله آب انجام شود.

توجه: این عملیات ها کمابیش می تواند فولادها را بسته به مشخصات مکانیکی آنها آسیب­پذیر کنند(بواسطه هیدروژن) بهمین خاطر ممنوع بوده و مستلزم عملیات گاززدایی می باشند: بند 4 را ببینید.

تذکر: تمیزکاری مکانیکی (مثلا ساچمه زنی) نیز قابل اجرا است بویژه بر روی قطعاتی که عملیات حرارتی بر روی آن ها صورت گرفته باشد.

2-6 پوشش روی الکترولیتی

پوشش روی به روش ذیل انجام می گیرد:

-در یک حمام روی خالص یا روی با آلیاژ کمی آهن و یا کبالت، در محیط قلیایی بدون سیانور. این عملیات و پوشش بدست آمده در این استاندارد با حرف z مشخص شده است.

ضخامت پوشش باید با الزامات بند 7 مطابقت داشته باشد.

توجه: در مورد قطعات چدنی یا فولاد فورج (و تنها در این مورد)، پوشش روی را می­توان در محیط های اسیدی انجام داد. چه در مورد ضخامت کلی پوشش، و یا بخشی از ضخامت پوشش (در این روش، معروف به "روی Duplex" ) پوششی از روی اسید با ضخامت چند میکرون، بهمراه یک پوشش روی خالص یا آلیاژ روی در محیط قلیایی استفاده می شود. این روش ها امکان چسبندگی بالای پوشش بر روی قطعات چدنی یا فولاد فورج را ایجاد می نمایند.

• در یک حمام روی و نیکل ، در یک محیط قلیایی بدون سیانور. این عملیات و پوشش بدست آمده در این استاندارد با حروف ZNI مشخص شده است.

ضخامت روی نیکل، و درصد نیکل Ni پوشش باید با الزامات بند 7 مطابقت داشته باشند.

نکته: در مورد قطعات چدنی یا فولاد فورح (و تنها در این مورد)، استفاده از پوشش روی نیکل (12 تا 15 درصد Ni) در یک محیط قلیایی ضروری است.

توجه: عملیات پوشش روی کمابیش باعث شکنندگی فولادها خواهند شد (بند 4 را ببینید). در برخی کلاس های فولاد پوشش روی ممنوع است؛ برای سایر کلاس­ها عملیات گاززدایی باید انجام شود.

3-6 گاززدایی (سمبل D(

 اين عمليات،که دراين استانداردباحرف D مشخص شده است،بايدماکزيمم بمدت۴ساعت پسازخروج قطعا تازحمام روي انجام شود. اين کاربايدپيش ازمراحل پسيواسيون وتكميل كاري ارگانيک يامعدني(topcoat) انجام شود،مگردرموردپوشش هاي روي نيکل که براي آن هاگاززدايي راميتوان پسازپسيواسيون ومرحله تكميل كاري انجام داد.

قطعاتبايددريک کوره تهويه بادرجه حرارت مينيمم۲۰۰درجه سانتيگراد )دمايقطعه(به مدت مينيمم۴ساعت قرارداده شوند.

وقتی حرف D در کنار نام یک پوشش بر روی نقشه اشاره شده باشد، پوشش روی باید با توجه به کلاس های فولاد اشاره شده در بند 4 انجام شود.

نکته: روی لایه ای (استاندارد  B15 3320) نیازی به عملیات گاززدایی ندارد زیرا موجب شکنندگی فولادها نمی گردد، بشرطی که عمل تمیزکاری مکانیکی و نه شیمیایی بر روی آن صورت بگیرد.

4-6 پسیواسیون یا پسیو کردن

این عملیات باعث افزایش مقاومت پوشش در برابر خوردگی شده بدین ترتیب که خوردگی لایه از جنس روی خالص یا آلیاژ روی را به تاخیر انداخته و بهمراه لایه تکمیل کاری آن باعث رنگ دهی پوشش می گردد.

این پسیواسیون حتما باید بر روی محصولات حاوی کروم 3 ظرفیتی انجام شود.

استفاده از محصولات محتوی کروم 6 ظرفیتی از این پس ممنوع شده است: استاندارد B20 0250 را ببینید.

به دلیل استفاده از محصولات حاوی کروم 3، امکانات مربوط به رنگ پوشش ها بسیار محدود شده است:

• برای پوشش های روی خالص یا روی با آلیاژ آهن و یا کبالت، رنگ آن باید سفید یا مایل به آبی (سمبل B) یا استثنائا، بدلایل ظاهر قطعه، مشکل (سمبل N) باشد.
• در مورد پوشش های روی نیکل، عمل اجباری پسیواسیون با کروم 3 باید با عدد 3 نمادگذاری شود. رنگ پوشش باید نقره ای (سمبل یا حرف A) با استثنائا، بدلایل ظاهر قطعه، مشکی (سمبل N) باشد.

نکته 1: در دستورالعمل اروپایی 2000/53/CE مورخ 21/10/2000 مربوط به خودروهای اسقاطی یا از کار افتاده (VHU)، استفاده از Cr6 یا کروم 6 درتمامی قطعات با مجموعه های خودروی تجاری در اروپای از تاریخ 01/07/2003 ممنوع اعلام شده است. با اینحال، لیستی از موارد کاربردی استثنا در ضمیمه 2 این دستورالعمل آمده که بموجب آن استفاده از کروم 6 یا CrVI  در پوشش های ضد زنگ را تا تاریخ 1 ژوئیه 2007 مجاز می­نماید (با اصلاع از آخرین بازنگری انجام شده در مورد ضمیمه 2 دستورالعمل فوق در سپتامبر 2005، مهلت پایانی استفاده از این ماده تا 1 ژوئیه 2008 در اتصالات روی شاسی تمدید شده است).

نکته 2: از آنجا که استفاده از رنگ مشکی در پسیواسیون در حال حاضر دشوارتر و پرهزینه تر بوده و نسبت به پسیواسیون با رنگ های نقره ای یا سفید، قابلیت مقاومت در برابر خوردگی آن کمتر است، بنابراین رنگ مشکی فقط باید در حالت های استثنا مورد استفاده قرار گیرد.

5-6 تکمیل کاری

این عملیات عبارتست از قرار دادن یک پوشش آلی، معدنی ، یا آلی – معدنی با ضخامت چند میکرون، برای یکدست و یکنواخت نمودن یا تقویت رنگ پوشش، تقویت پوشش ضد زنگ (با به تاخیر انداختن خوردگی سفید)، و یا تخصیص یک ضریب اصطکاک مشخص به پوشش.

چهار (4) امکان وجود دارد:

1-    تکمیل کاری ممنوع است:

استفاده از تکمیل کاری را می توان در مورد زیر ممنوع کرد:

فریم قطعات پلاستیکی/ فلزی (وقتی فریم قطعه از چسباندن، پوشش روی شده باشد).

قطعاتی که دارای عملکردهای الکتریکی هستند (انتقال جریان از بین قطعه پوشش روی شده): تکمیل کاری کما بیش به لحاظ الکتریکی مقاوم است.

قطعات آببندی، یا قطعاتی که در تماس دائمی با سیالات قرار دارند (روغن، ضدیخ، روغن ترمز، فرمان هیدرولیک، مایع خنک کننده ...)

مثال: در پوشها، دربها، ... هرچند تکمیل کاری در صورتی که به لحاظ کاربردی مشکلی نداشته باشد قابل اجرا خواهد بود.

2-  تکمیل کاری فایده ای ندارد، اما ممنوع نیست:

این مورد به قطعات نصب شده درداخل اتاق خودرو یا در زیر کاپوت مربوط می شود و به استثنای قطعات چند کاره (مثلا نصبیات و بست ها )، کمتر در معرض خوردگی قرار می گیرند.

3-تکمیل کاری تقویتی بر روی پوشش های ضد زنگ الزامی است:

این مورد به قطعاتی مربوط می شود که در خارج اتاق نصب شده و در معرض خوردگی قرار دارند (بجز قطعات رزوه دار).

4-تکمیل کاری با هدف روانکاری الزامی است:

این نوع تکمیل کاری به قطعاتی مربوط می شود ه رزوه دار باشند(به استثنای قطعات رزوه دار نصب شده بر روی بدنه بدون رنگ)، زيرااينکارباعثميشوديکضريباصطکاکمعينبهپوششمورداستفادهدادهشود. بجزمواردخاص اشارهشدهبرروينقشهيابررويمدارکاستاندارد،ضريباصطکاکپوششبايدبرابربا03/0 ±15/0باشد (اين ضریب باید مطابق با استاندارد C10 0054 تعیین شده باشد.

بجزقطعاترزوهدار(بهاستثنايقطعاتچندکاره) کهدرداخلاتاقنصبمي­شوند(نکته۳درجدولبند۷راملاحظه فرمائيد)، پوشش مورداستفادهبراياينقطعاتبايدازجنسرويباآلياژنيکل(۱۲تا۱۵درصد(Ni باشد. پوشش فوق

بايدباالزاماتZNI A3L یا ZNI N3L یا ZNIDA3L یا ZNIDN3L که در استاندارد B15 4102 تعریف شده مطابقت داشته باشد، ضمن اینکه استفاده از محصولات پوشش روی شده، پسیواسیون شده یا تکمیل کاری شده مورد تایید PSA اجباری است. نام های تجاری محصولات تایید شده در ضمیمه استاندارد B15 4102 اشاره شده اند.

2-  نماد یا سمبل

پوشش های روی الکترولیتی طبقايناستانداردبايدباحروفيااعداديکهنشانگرفرايندونوعپوششروي،ونيز الزاماتلازمالاجرا،ميباشند،درنقشههايامدارکاستانداردنمادگذاريشوند.

1-   درموردپوششهايرويخالصيارويباآلياژآهنوياکبالت،نمادگذاري،بويژهدراينمورد(بجزمواردخاص پوشش روی برای محافظت در انبار (ZBS) با پوشش روی همراه با رنگ (Z10)، نکات زیر را شامل می شود:

• حرف Z که مستلزم اعمال یک پوشش الکترولیت روی خالص یا روی با آلیاژ آهن و یا کبالت در حمام قلیایی بدون سیانور می باشد (بجز در مورد قطعات از جنس چدن یا فولاد فورج بند 2-6 را ببینید) .
• اعداد 10، 15، 20 یا 30 که به مینیمم ضخامت (برحسب میکرون) پوشش های روی خالص یا روی با آلیاژ آهن و یا کبالت، بسته به کاربرد، اشاره می نمایند.
• حرف D (که مستلزم عملیات گاز زدایی است که در بند 3-6 در مورد کلاس های فولاد (بند 4) اشاره شده است مربوط می شود). عدم وجود حرف D به معنی این است که عملیات گاز زدایی دیگر ضروری نیست.
• حرف FB یا FN یا FBR یا FNR (بندهای 4-6 و 5-6 را ببینید):

FB: پسیواسیون بدون تکمیل کاری با رنگ سفید یا رنگ مایل به آبی با استفاده از کروم 3 اجباری است (در صورتی که تکمیل کاری ممنوع یا بی فایده باشد).

FN: پسیواسیون بدون تکمیل کاری با رنگ مشکی با استفاده از کروم 3 اجباری است (در صورتی که تکمیل کاری ممنوع یا بی فایده باشد).

FBR: پسیواسیون با رنگ سفید یا رنگ مایل به آبی با استفاده از کروم 3 همراه با تکمیل کاری تقویتی اجباری است.

FNR: پسیواسیون با رنگ مشکی با استفاده از کروم 3 همراه با تکمیل کاری تقویتی اجباری است.

2- در صورت استفاده از پوشش روی نیکل (12 تا 15 درصد Ni ) نمادگذاری و بویژه در این مورد شامل نکات زیر می باشد:

• حروف ZNI که استفاده از پوشش های الکترولیت روی با آلیاژ نیکل (12 تا 15 درصد Ni) در حمام قلیایی بدون سیانور را الزامی مینماید(بجز در مورد قطعات از جنس چدن یا فولاد فورج: بند 62 را ببنید).
• حرف  D (که مستلزم عملیات گاز زدایی است که در بند 3-6 در مورد کلاس های فولاد (بند 5) بدان اشاره شده است مربوط می شود) عدم وجود D به معنی اینست که عملیات گاز زدایی دیگر ضروری نیست.
• یکی از حروف A یا N (که نشانگر رنگ پوشش الزامی PSA می باشد).

A: رنگ نقره ای

N: رنگ مشکی

• عدد 3 که به موجب آن پسیواسیون باید با محصولات کروم 3 انجام شود: بند 4-6 را ببینید .

نکته: در این استاندارد، از این پس هرگونه پسیواسیون با کروم 6 (شش وجهی) ممنوع است.

• یکی از حروف L، R، I،  P(نشان دهنده اینست که استفاده از لایه تکمیل کاری ممنوع است یا بی فایده است، یا الزامی است و از چه نوع): بند 5-6 را ببینید.

P: تکمیل کاری ممنوع است (بند 1-5-6)

I: تکمیل کاری بی فایده است اما ممنوع نمی باشد (بند 2-5-6)

R: تکمیل کاری تقویتی برای پوشش های ضد زنگ بهبود یافته (بند 3-5-6)

L: تکمیل کاری با هدف روانکاری در قطعات رزوه دار (پیچ، مهره، پیچ جوش ... پوشش روی شده در فرآیند آویزه­ای): بند 4-5-6 را ببینید. اگر ضریب اصطکاک درخواست شده متفاوت از 03/0 ±15/0 باشد، باید آن را بر روی نقشه یا مدارک استاندارد اشاره کرد.

توجه: رنگ مشکی (N) باید تنها در موارد استثنایی یا فقط بدلایل ظاهر قطعه مشخص شود (نکته 2 در بند 4-6 را ببینید).

نمونه نمادگذاری:

Z15 FBR ، استاندارد B15 4101 به معنی پوشش الکترولیت روی خالص یا روی با آلیاز آهن و یا کبالت در حمام قلیایی بدون سیانور (بجز در مورد قطعات از جنس چدن یا فولاد فورج)، ضخامت مینیمم 15 میکرون، بدون گاز زدایی، به همراه پسیواسیون با استفاده از کروم 3 به رنگ سفید یا مایل به آبی و تکمیل کاری تقویتی.

ZNIDA3R، استاندارد B15 4101 به معنی پوشش الکترولیت روی نیکل (با 12 تا 15 درصد Ni) در حمام قلیایی بدون سیانور (بجز در مورد قطعات از جنس چدن یا فولاد فورج)، با گاززدایی اجباری به مدت 4 ساعت در دمای مینیمم 200 درجه سانتیگراد ، رنگ نقره ای، به همراه پسیواسیون با استفاده از کروم 3 و تکمیل کاری تقویتی.

سمبل پوشش ها که در نقشه ها یا مدارک استاندارد تعریف شده اند، در آخرین ستون جدول «پوشش روی با توجه به نوع قطعه و نصب آ؛ن» در زیر اشاره شده است. کار را با بررسی کلیه موارد خاص شروع کنید. اگر قطعه مربوطه با این موارد خاص مطابقت نداشته باشد، سمبل مربوط به قطعات رایج یا قطعه ایمنی مرتبط با قطعه مورد نظر را انتخاب نمایید.

پوشش روی باید برمبنای نوع قطعه و محل نصب آن انجام گیرد.

1. پوشش باید با تمامی الزامات تعریف شده در استاندارد B15 4102 مطابقت داشته باشد و یا محصولات تجاری مورد تایید PSA و اشاره شده در استاندارد B15 4102 تهیه شده باشد.
2. عملیات گاززدایی باید یکبار (حرف D باید به سمبل های موجود در ستون آخر جدول اضافه شود)
3. قطعات رزوه دار (بجز قطعات چند منظوره) که درداخل اتاق خودرو و نه بدنه بدون رنگ نصب می شوند را می توان با یک پوشش روی خالص الکترولیتی یا  روی یا آلیاژ آهن و یا کبالت به ضخامت 10 میکرون پوشش داد. پوشش مربوطه باید یک مرتبه با کروم 3 پسیواسیون شده و به منظور روانکاری تکمیل کاری شود (سمبل Z10 FBL یا Z10 FNL)
4. با اینحال، تکمیل کاری تقویتی می تواند پس از بررسی عدم وجود ناسازگاری بین مایع یا سیال بکار رفته در اتومبیل و تکمیل کاری مورد نظر انجام شود.

8-مشخصات والزامات پوشش ها

1-8 ترکیب پوشش ها

پوشش های از جنس روی یا آلیاژ نیکل باید دارای 12 تا 15 درصد Ni با وزن معین باشند (کنترل های لازم باید با استفاده از اشعه X مطابق با روش ISO 3497 انجام شوند).

تمامی عملیات های پسیواسیون باید با محصولاتی انجام شود که محتوی کروم 3 باشند: از عدم وجود کروم 6 در محصولات استخراجی پس از وارد کردن قطعات پوشش روی شده در آب جوش مطابق با روش ISO 3613-2000 اطمینان حاصل نمایید؛ آثار احتمالی کروم 6 باید کمتر از مقدار تعیین شده در استاندارد B20 0250  حاصل شود؛ آثار احتمالی فلزات سنگین باید در مقداری کمتر از آنچه در استاندارد B20 0250 تعیین شده باشد.

2-8 ضخامت پوشش روی یا آلیاژ روی

اندازه گیری ضخامت باید با استفاده از اشعه X کنترل شود (روشISO 3497)

در صورت اختلاف نظر بین قطعه ساز و PSA، اندازه گیری ضخامت باید با برش میکروگراف (روش ISO 1463) انجام بگیرد.

ضخامت پوشش باید الزامات مندرج در جدول زیر مطابقت داشته باشد.

نکته 1- در صورت عدم دسترسی به ابزار اندازه گیری به کمک اشعه X، ضخامت پوشش را می توان به طور تقریبی و در برخی شرایط به کمک یک دستگاه اندازه گیری القایی مغناطیسی تعیین کرد (روش D26 5316)؛ البته این روش امکان اندازه گیری یا تعیین مقدار Ni را نمیدهد.

نکته 2- بجز وارد مغایر اشاره شده بر روی نقشه، تمامی نواحی قطعه بطور الزامی با پوشش های به ضخامت تعیین شده در جدول زیر پوشش داده شود.

نواحی بدون پوشش و نواحی که ضخامت پوشش در آنجا مقدار خاصی را نشان می دهد باید بر روی نقشه اشاره شوند.

نکته3- قطعات رزوه کاری شده نیز باید در مراحل مختلف با پوشش کنترل شوند: برای اطلاع از مشخصات قطعات مختلف رزوه کاری شده به استانداردهای مربوطه مراجعه نمایید.

3-8 رنگ و شکل ظاهری

رنگ پوشش باید با رنگ تعیین شده در نقشه یا مدارک استاندارد مطابق باشد.

در صورتی که پوشش روی قطعه پسیواسیون و تکمیل کاری شده باشد، رنگ تمامی نواحی قطعه باید یکدست و یکنواخت باشد؛ تغییرات رنگ در زیر نور بر روی یک پوشش تکمیل کاری نشده مجاز است.

4-8 چسبندگی و مقاومت در برابر شوک های حرارتی

این دو مشخصه باید در هنگام قرار دادن قطعه پوشیده در داخل یک کوره خشک بررسی شوند. دمای کوره باید °C5 ±°C200 باشد(بجز در مورد قطعاتی که از فلز روی با آلیاژ نیکل پوشیده شده باشند که در این صورت دمای کوره باید °C5 ±°C300باشد).

بلافاصله پس از رسیدن دمای قطعه به °C5 ±°C200(یا °C5 ±°C300)، فورا آنرا تا چند ثانیه در داخل یک ظرف آب با دمای °C5 ±°C20 غوطه ور کنید.

الزامات: مشاهده هرگونه متورق شدن و تاول یا تورم بر روی پوشش ها با چشم غیر مسلح ممنوع است.

5-8 مقاومت در برابر سالت اسپری (D17 1058)

این آزمایش ابتدا باید بر روی قطعاتی انجام شود که حداقل 24 ساعت دردمای °C5 ±°C20 انبار شده، دوم برروی قطعاتی که به مدت 1 ساعت در داخل کوره خشک با دمای °C2 ±°C120 (دمای قطعه) سپس به مدت 24 ساعت مینیمم در دمای °C5 ±°C20 قرار داده شده باشند.

تعاریف:

• پوشش سفید رنگ: تغییر مختصر رنگ اولیه پوشش ناشی از اکسیداسیون سفید درترک ها یا درزهای ریز پوشش.
• اکسیداسیون سفید رنگ: خوردگی پوشش روی که به ظاهر شدن اکسیدهای سفید حجیم تعبیر میشود. اکسیداسیونی که به از بین رفتن لایه های تکمیل کاری یا پسیواسیون (موضعی یا سراسری) منجر خواهد شد. مرحله اکسیداسیون سفید زمانی است که 5 درصد از سطح قطعه اکسیده شده باشد.

6-8 ضریب اصطکاک

این الزامات تنها به پوشش هایی مربوط می شوند که سمبل آن ها حرف L باشد.

اندازه گیری ضریب اصطکاک باید با روش اشاره شده در استاندارد C10 0054 صورت بگیرد.

ضریب اصطکاک به دست آمده باید برابر با 03/0±15/0 باشد، مگر اینکه ضریب اصطکاک خاصی بر روی نقشه یا مدارک استاندارد مرتبط با قطعه اشاره شده باشد.

9- کنترل فرایند پوشش روی کاری توسط اپلیکاتور

اپلیکاتور تنها فرد مسئول در قبال مشتری در مورد مطابقت پوشش ها با الزامات این استاندارد می باشد. قابل قبول تحویل از سوی اپلیکاتور باید با نمونه های اولیه با فرآیند مشخص پوشش روی الکترولیتی (با نام های مرجع تجاری محصولات به کار رفته) و نیز گزارش آزمایشات انجام شده از سوی وی جهت اثبات مطابقت پوشش با الزامات این استاندارد همراه باشد. هرگونه تغییر در فرایند مورد استفاده منوط به ارائه EI با نمونه های اولیه جدید از محصولات خواهد بود.

الزامات مربوط به مقاومت در برابر سالت اسپری2/1

1. مواد زیر تا 200 ساعت BS مجاز است:

• وجود یک پوشش با لایه سفید رنگ (تعریف بند 5-8 را ببینید.)
• اکسیداسیون سفید با پوشش مینیمم 5 درصد سطح قطعه
• وجود اکسیداسیون سفید بر روی لبه ها

1. بدون نقطه زنگ قرمز
2. ظاهر شدن اکسیداسیون سفید باید بیشتر از 100 ساعت سالت اسپری (بجای 200 ساعت) باشد، بویژه در پوشش های Z30، Z20، Z15 که نباید تکمیل کاری تقویتی R را بر روی آنها انجام داد.

 استاندارد پوشش های روی الکترولیتی و تکمیل کاری های مربوطه فرآیند بشکه ای (فله ای ) B15 4102

(این استاندارد جایگزین قسمتی از استاندارد B15 4101 می شود.(

بازنگری

مشارکت کنندگان

افراد زیر در نگارش و یا بازبینی این استاندارد مشارکت داشته اند:

1. موضوع و دامنه کاربرد

در استاندارد حاضر:

• برای تحقیقات جدید جایگزین استاندارد B154101 در خصوص قطعات با پوشش روی بصورت بشکه ای (یا فله ای ) می شود.
• نوع پوشش های روی  الکترولیتی را که طبق فرایند «بشکه ای» یا «فله ای» تولید و بعنوان پوشش ضد زنگ قطعات فولادی استفاده می شود تعریف می نماید: پوشش روی الکترولیتی با 12 تا 15 درصد نیکل در حمام نیکل در حمام قلیایی بدون سیانور الزامی است، مستثنی از سایر پوشش های روی الکترولیتی (به غیر از موارد خاص اشاره شده در بند 7).

این پوشش های روی الکترولیتی باید فاقد کلیه مواد ممنوعه یا مواد مشمول مقررات و آئین نامه ای ذکر شده در استاندارد B200250  (و بویژه فاقد کروم 6) باشند.

• سمبل این پوشش های الکترولیتی را برای اشاره در نقشه ها یا مدارک استاندارد تعریف می کند.
• الزامات مربوط به این پوشش ها را ذکر می نماید.
• مرجع های تجاری محصولات مورد تائید PSA و نیز محصولاتی را که باید از سوی سازندگان و پیمانکاران فرعی سازنده این پوشش ها استفاده شود را در ضمیمه اشاره می کند.

نکته1: استفاده از پوشش روی لایه ای (استاندارد B153320) نیز به عنوان پوشش ضد زنگ قطعات مشابه امکانپذیر است اگر این قطعات در حوزه کاربرد استاندارد B153320 جای بگیرند. 

نکته 2-الزامات این استاندارد باید امکان رعایت اهداف مربوط به عدم خوردگی را که توسط PSA در فوریه 1999 تعریف شده داشته باشد، به ویژه :

• قابلیت دمونتاژ > 6 سال
• عدم ظاهر شدن زنگ های قرمز رنگ زیر بدنه بیشتر از 3 سال
• عدم ظاهر شدن زنگ های قرمز رنگ زیر کاپوت و درها بیشتر از 5 سال.

نکته 36: الزام مربوط به انجام پوشش های الکترولیتی روی – نیکل امکان جایگزین کردن روش پسیو کردن یا پسیواسیون (غیر فعال سازی سطح) بر مبنای کروم 3 را بجای پسیواسیون با استفاده از کروم 6 فراهم می کند (رعایت دستورالعمل اروپایی خودروهای اسقاطی یا از کار افتاده : نکته 1 بند 4-6 را ببینید.). ضمن اینکه مقاومت این پوشش ها در برابر خوردگی بر روی خودرو نسبت به پوشش های روی خالص بی کروماته بهبود می یابد.

2-مدارک مرجع

1-2 استانداردها

B153320: پوشش بر مبنای روی لایه ای – فرایند فله ای یا آویزه ای

B200250: مواد مشمول مقررات ویژه – محدودیت استفاده در گروه PSA PEUGEOT CTTROEN

C100054: پیچ و مهر ه- کنترل مقاومت در برابر اصطکاک – روش «پیوسته»

D171058: مواد و پوشش ها – آزمایش سالت اسپری با 5% NaCi و روش های اندازه گیری

D265316: پوشش های آلی برای استفاده بر روی پایه های فلزی مغناطیسی یا غیرمغناطیسی- اندازه گیری با روش غیر تخریبی ضخامت

ISO1463: پوشش فلزی و لایه های اکسیداسیون- اندازه گیری ضخامت پوشش- روش برش میکروگرافیک

ISO3497: پوشش های فلزی – اندازه گیری ضخامت پوشش- روش طیف سنجی با استفاده از اشعه X

ISO3613: لایه­های تبدیل به کرومات بر روی پوشش­های روی ، کادیوم و آلیاژهای آلومینیم- روی و روی- آلومینیوم – روش­های آزمایش

2-2 مقررات ویژه

CE 2000/53: خودروهای اسقاطی یا از کار افتاده (VHU)

3-2 سایر مدارک

بدون موضوع

4-2 نحوه بیان درمدارک

بدون موضوع

3- واژه شناسی و تعریف

یک واژه نامه محتوی اصطلاحات فنی همراه با تعاریف مربوطه که مورد استفاده در بخش های فنی – مهندسی Amont Technico-Industriel بوده از طریق واژه  نامه داخلی شرکت dpta به نشانی)(http://nectar.inetpsa.comNectar قابل دسترسی می باشد. این واژه نامه پیوسته در حال بروزرسانی است .

1-3 تعریف اصطلاحات

روی کاری الکترولیتی به شکل فرایند بشکه ای (یا رفله ای): فرایند اعمال پوشش بر پایه روی که عبارتست از وارد کردن قطعات بصورت فله ای در بشکه ای که به صورت چرخشی واردحمام های مختلف روی.

روی کاری لایه ای : فرایند اعمال (غیرالکترولیتی) یک پوشش روی لایه ای (و در صورت لزوم آلومینیومی).

کرومات با Cr6 یا بی کرومات: عملیاتی که عبارتست از فرو بردن قطعات پوششداده شده از لایه روی در یک حمام بر پایه اسید کرومیک جهت افزایش مقاومت پوشش مربوطه دربرابر خوردگی. این عملیات از این پس ممنوع شده است زیرا باعث پیدایش یک لایه اکسید کروم پیچیده (Cr6) و روی می شود. عملیات فوقباید با عملیات پسیو کردن در حمام های مخصوص محصولات Cr3 جایگزین شود.

مسئول اعمال پوشش: تولیدکننده یا پیمانکار فرعی مسئول اعمال پوشش ها

2-3 اختصارات

BS: سالت اسپری

CAV: خوردگی سریع خودرو

4-دستورالعمل های عمومی

بدون موضوع

5- قطعات مرتبط با این فرایند – ممنوعیت و محددیت های استفاده

پوشش روی الکترولیتی پوششی است که تنها عملکرد آن محافظت در برابر خوردگی قطعات فلزی می باشد. اینکار باید تا زمانی انجام شود که ماکزیمم درجه حرارت از قرار 200 درجه سانتیگراد حاصل شود (در مورد پوشش های روی – نیکل 12 تا 15 درصد).

بنابراین پوشش روی الکترولیت باید برای پوشش قطعات زیر استفاده شود:

• قطعاتی که از اجنس فلزی نباشند.
• قطعاتی که باید در معرض دمای بیشتر از 200 درجه سانتیگراد واقع شوند.
• قطعاتی که مشخصات هندسی آنها با عمل گالوانیزه کردن مطابقت داشته باشد: برای مثال، در صورتی که ضخامت پوشش های روی الکترولیتی بامقادیر اشاره شده در بند 2-8 یا بر روی نقشه ها امکانپذیر نباشد، نباید از آنها استفاده نمود (گالوانیزه کردن در اجسام تو گود غیرممکن است).

برعکس، یک پوشش روی نیکل 12 تا 15 درصد را می توان برای پوشش قطعاتی که در معرض اصطکاک بر روی یکدیگر می باشد مورد استفادهقرار داد با اینحال، تایید کاربردی باید به طور معمول صورت بگیرد.

از طرف دیگر، عملیات­های نمک سودکردن اسیدی، پاک کردن روغن­های الکترولیتاز پوشش­های روی الکترولیتی قادرند فولادهای با مشخصات مکانیکی بالا را آسیب پذیرکنند (به هیدروژن)؛ چیزی که می تواند با گسیختگی های مختلف در قطعات پوشیده شود. به همین دلیل:

1-استفاده از پوشش های روی الکترولیتی در قطعات زیر ممنوع است:

• برای تمامی قطعاتی که نیروی گسیختگی آنها در کشش یا حد تسلیم Rm> یا 100Mpa- ، یا سختی Vickers در آنها بیشتر یا Hv327 باشد.
• برای قطعات ایمنی که نیروی گسیختگی آنها در کشش یا حد تسیلم <Rm یا 100Mpa باشد یا سختی Vickers آنها > یا Hv-310 باشد.
• برای قطعات ایمنی که  <Rm یا 800Mpa باشد.
• برای مفصل ها و گیره های فلزی
• برای پیچ های خودکار، پیچ های فولادی و پیچ های از جنس نرم.
• برای مهره های کلاس کیفی 12
• برای قطعات نصب کلاس کیفی 9-10 (پیچ، پیچ ستونی شکل، پین، ...)
• برای قطعات نصب ایمنی با کلاس کیفی 8-8 (پیچ، پیچ ستونی شکل، پین ، ...)

6-تعریف فرآیند

بدست آوردن یک پوشش روی الکترولیت، مطابق با استاندارد حاضر،مستلزم اجرای مراحل اصلی زیر می باشد:

1-6 پاک کردن روغن ونمک سود کردن

قبل از روی کاری لازم است چندین بار عملیات های پاک کردن روغن یا گریس و نمک سود کردن (با استفاده از کند کننده خوردگی)، شیمیایی و یا الکترولیتی (در مرحله آندیک)، بطور جداگانه با شستشو بوسیله آب انجام شود.

توجه: این عملیات ها کما بیش می توانند فولادها را بسته به مشخصات مکانیکی آنها آسیب پذیر کنند (به واسطه هیدروژن)، بهمین خاطر ممنوع بوده و مستلزم عملیات گاز زدایی می باشند: بند 4 را ببینید.

نکته: نمک سود کردن مکانیکی (مثلا مکیرو بیلاژ) نیز قابل اجرا است، به ویژه بر روی قطعاتی که تکمیل کاری حرارتی بر روی آنها صورت گرفته باشد.

2-6 روی کاری الکترولیتی (سمبل ZNI)

این کار حتما باید در یک حمام روی خالص یا نیکل، در یک محل با خاصیت قلیایی بدون سیانور انجام شود. این عملیات و پوشش بدست آمده در این استاندارد با حرف ZNI مشخص شده اند.

ضخامت پوشش روی نیکل، و مقدار Ni پوشش باید با الزامات بند 8 مطابقت داشته باشد.

توجه: عملیات روی کاری کما بیش باعث شکنندگی فولاد می شود(بند 5). در مورد برخی فولادها با کلاس مختلف گالوانیزه یا روی کاری ممنوع است؛ برای سایر فولادها، عمل گاززدایی باید انجام شود.

3-6 گاززدایی (سمبل D)

این عملیات،  که در این استاندارد با حروف D مشخص شده است، باید ماکزیمم به مدت 4 ساعت پس از خروج قطعات از حمام روی انجام شود. این کار را می توان قبل یا پس از مرحله پسیو کردن یا پسیواسیون (غیرفعال سازی سطح ) و قبل از تکمیل کاری سطح انجام داد.

قطعات باید در یک کوره تهویه با درجه حرارت مینیمم 200 درجه سانتیگراد (دمای قطعه) به مدت مینیمم 4 ساعت قرار داده شوند.

وقتی حرف D در کنار نام یک پوشش بر روی نقشه اشاره شده باشد، روی کاری باید با توجه به کلاس های فولاد اشاره شده در بند 5 انجام شود.

نکته: روی یا روی لایه لایه (استاندارد B15 3320) نیازی به عملیات گاززدایی ندارد زیرا در برابر فولاد آسیب پذیر نمی باشد، بشرط آنکه عمل نمک سود کردن مکانیکی و نه شیمیایی بر روی آن صورت بگیرد.

4-6 پسیو کردن یا پسیواسیون (غیرفعالسازی سطح ) (سمبل3)

این عملیات باعث افزایش مقاومت پوشش در برابر خوردگی شده بدین ترتیب که خوردگی لایه از جنس روی نیکل را به تاخیر انداخته و باعث رنگین شدن پوشش و لایه تکمیل کاری آن خواهد شد.

این پسیو کردن حتما باید بر روی محصولات حاوی کروم 3 (سه ظرفیتی) انجام شود، مشروط بر اینکه عدد 3 در سمبل پوشش مشخص باشد؛ به لیست محصولات مورد تایید  PSA در ضمیمه مراجعه شود. در این مورد، رنگ پوشش حتما باید نقره ای (سمبل A) یا استثنائا به دلیل سبک، مشکی(سمبل N) باشد.

استفاده از محصولات محتوی کروم 6 (شش ظرفیتی) از این پس ممنوع شده است: استاندارد B20 0250 را ببینید.

نکته1: در دستورالعمل اروپایی 2000/53/CE مورخ 21/10/2000 مربوط به خودروهای اسقاطی یا از کار افتاده (VHU) ، استفاده از Cr6 یا کروم 6 در تمامی قطعات یا مجموعه های خودروی تجاری در اروپا ممنوع اعلام شده است (بجز بر روی قطعات نصب شاسی: ممنوعیت از تاریخ 1/07/2008 ). از تاریخ 10/07/2003، استفاده از کروم 6 در پوشش های ضد زنگ بر روی خودروهای تجاری در اروپا با شرایطی مجاز اعلام شده است.

نکته2: از آنجا که استفاده از رنگ مشکی در پسیو کردن یا پسیواسیون (غیرفعال سازی سطح) در حال حاضر دشوارتر و پرهزینه تر بوده و از کیفیت کمتری به لحاظ مقاومتدر برابر خوردگی نسبت به پسیو کردن سطح با رنگ نقره ای برخوردار است، بنابراین از رنگ مشکی نباید برای پسیو کردن یا پسیواسیون (غیرفعالسازی سطح) استفاده نمود.

نکته3: حذف عملیات پسیو کردن یا پسیواسیون (غیرفعالسازی سطح) در دست بررسی بوده و بنابراین، تا به امروز ولید نشده است.

5-6 پوشش تکمیلی (سمبل R.I.Pیا L)

این عملیات عبارتست از اعمال یک پوشش آلی، معدنی ، یا آلی – معدنی با ضخامت چند میکرون، برای یکدست نمودن یا تقویت رنگ پوشش، تقویت پوشش ضد زنگ و یا تعیین ضریب اصطکاک پوشش.

چهار (4) امکان وجود دارد:

1- پوشش تکمیلی ممنوع می باشد: سمبل P

استفاده از پوشش تکمیلی ممکن است در موارد زیر ممنوع گردد (پس از موافقت کارشناسان خوردگی در PSA):

• فریم قطعات پلاستیکی / فلزی
• قطعاتی که دارای عملکردهای الکتریکی هستند(پوشش تکمیلی کمابیش در برابر الکتریسیته مقاوم است).
• قطعاتی که دارای عملکرد آب بندی در برابر سیالات هستند، با قطعاتی که در تماس دائمی با سیالات قرار دارند (روغن، ضد یخ، روغن ترمز، روغن فرمان هیدرولیک، مایع خنک کننده ...) مثال: در پوش ظروف ، پیچ اتصال مادگی، ...)

2-پوشش تکمیلی  فایده ای ندارد، اما ممنوع نیست: سمبل I

این مورد به قطعات نصب شده در داخل اتاق خودرو یا در زیر درب موتور مربوط می شود و، به استثنای قطعات چند کاره (مثلا پیچ آلات)، کمتر در معرض خوردگی قرار می گیرند. مفید بودن با بی فایده بودن پوشش تکمیلی به تصمیم کارشناسان خوردگی در PSA بستگی دارد.

3-پوشش تکمیلی تقویتی بر روی پوشش های ضد زنگ الزامی است: سمبل R

این مورد به قطعات رزوه داری مربوطمی شود که در خارج اتاق نصب شده و در معرض خوردگی قرار دارند.

4- پوشش تکمیلی با هدف روانکاری الزامی است: سمبل L

این نوع پوشش تکمیلی به قطعاتی مربوط می شود که رزوه دار باشند. زیرا اینکار باعث می شود یک ضریب اصطکاک معین به پوشش مورد استفاده داده شود. بجز موارد خاص اشاره شده بر روی نقشه یا بر روی مدارک استاندارد، ضریب اصطکاک پوشش باید برابر با 03/0± 15/0 باشد (این ضریب باید مطابق با استاندارد C10 0054 تعیین شده باشد).

نکته: برخی محصولات تجاری در عین هم برای تقویت پوشش ضد زنگ و هم برای بالا بردن ضخامت پوشش تا 03/0± 15/0 بیان می شوند؛ لیست محصولات تایید شده در ضمیم ه را ببینید.

7-نمادگذاری

مشخص نمودن پوشش روی الکترولیتی مطابق با این استاندارد بر روی نقشه یا یک مدرک استاندارد باید با استفاده از کاراکترها یا حروفی انجام شود که نماینده فرایند مورد استفاده و الزامات مربوطه میباشند.

این نمادگذاری به ترتیب و به ویژه شامل حروف یا نمادهای زیر می شود:

• حروف ZNI (که مستلزم عملیات گاز زدایی است که در بند 3-6 در مورد کلاسهای فولاد در بند 5 اشاره شده است مربوط میشود). عدم وجود حرف D به معنی این است که عملیات گاز زدایی دیگر ضروری نیست.
• یکی از حروف A یا N (که نشانگر رنگ پوشش الزامی شده توسط PSA می باشد).

A-     رنگ نقره ای

N- رنگ مشکی

توجه: رنگ مشکی (N) باید تنها در موارد استثنایی یا فقط به دلایل ظاهر قطعه مشخص شود (نکته 2 دربند 4-6 را ببینید).

• عدد3 (که به موجب آن نوع پسیو کردن الزامی از سوی PSA مشخص می شود: بند 4-6 را ببینید. )

1-               پسیو کردن یا پسیواسیون (غیرفعالسازی سطح) با کروم 3 (ظرفیتی)

نکته: استاندارد حاضر از این به بعد هرگونه پسیو کردن یا پسیو (غیرفعالسازی سطح) با کروم 6 (شش ظرفیتی) را ممنوع اعلان می کند.

یکی از حروف L، R، I، P (نشان دهنده این است که استفاده از لایه پوشش تکمیلی ممنوع است یا بی فایده است، یا الزامی است و از چه نوع):

P- پوشش تکمیلی ممنوع است (بند 1، 5، 6)

I- پوشش تکمیلی بی فایده است (بند 2، 5، 6)

R- پوشش تکمیلی تقویتی پوشش های ضد زنگ تقویتی (بند 3، 5، 6)

L- پوشش تکمیلی با هدف روانکاری در قطعات رزوه دار (پیچ، مهره، ...) بند 4، 5، 6 را ببینید. اگر ضریب اصطکاک درخواست شده متفاوت از 03/0 ±15/0 باشد، باید آن را بر روی نقشه یا مدارک استاندارد اشاره کرد.

نمونه نمادگذاری:

ZNI A3L، استاندارد B15 4102 به معنی پوشش الکترولیت روی ونیکل (با 12 تا 15 درصد Ni) در حمام قلیایی بدون سیانور، بدون گاززدایی، به همراه پسیو کردن با استفاده از کروم 3 برنگ نقره ای و پوشش تکمیلی به منظور روانکاری با ضریب اصطکاک برابر با 03/0 ± 15/0 می باشد.

Znida3r ، استاندارد B15 4102 به معنی پوشش الکترولیت روی و نیکل (با 12 تا 15 درصد Ni) در حمام قلیایی بدون سیانور، بدون گاز زدایی، به همراه پسیو کردن با استفاده از کروم 3 برنگ نقره ای و پوشش تکمیلی تقویتی پوشش ضد زنگ می باشد. گاززدایی باید به مدت 4 ساعت در دمای مینیمم 200 درجه سانتیگراد انجام شود.

موارد خاص:

1-پوشش موقت یا پوشش مخصوص ذخیره سازی

وقتی نوع پوشش با استفاده از عمل روی کاری الکترولیتی تضمین شده باشد، نماد این پوشش باید ZS5 باشد.

الزامات:

• نوع پوشش: روی خالص یا آلیاژ آهن، کبالت یا نیکل
• ضخامت پوش :µm5 ≤ (روش استفاده از اشعه ایکس، طبق استاندارد ISO 3497)
• پسیو کردن یا پسیواسیون (غیرفعالسازی سطح) و پوشش تکمیلی ضرورتی ندارد، بجز در موارد خاص اشاره شده در نقشه. هر گونه پسیو کردن یا پسیواسیون (غیرفعالسازی سطح) با کروم 6 از این پس از ممنوع است.
• مقاومت در برابر سالت اسپری : پس از 48 ساعت، و بدون زنگ یا اکسیداسیون قرمز.

نکته: از آنجا که این پوشش تنها پوشش کمی در برابر زنگ زدن ایجاد می کند، باید از آن تنها در کاربردهای موقت یا برای انبار کردن استفاده کرد. استفاده از آن بر روی قطعات فولادی که مستلزم گاززدایی باشد ممنوع است (بند 5 را ببینید.)

2-روی کاری الکترولیتی پس از اعمال رنگ

در این مورد پوشش روی الکترولیتی باید سمبل Z10 داشته باشد.

الزامات:

• نوع پوشش: روی خالص یا آلیاژ آهن، کبالت یا نیکل
• ضخامت پوشش:µm 5 ≤ (روش استفاده از اشعه ایکس، طبق استاندارد ISO 3497)
• پسیو کردن یا پسیواسیون (غیرفعالسازی سطح) و پوشش تکمیلی ضرورتی ندارند، بجز در موارد خاص اشاره شده در نقشه. هر گونه پسیو کردن یا پسیواسیون (غیرفعالسازی سطح ) با کروم 6 از این پس از ممنوع است.
• مقاومت در برابر سالت اسپری : پس از 48 ساعت، و بدون زنگ یا اکسیداسیون قرمز.

نکته: از آنجا که این پوشش تنها پوشش کمی در برابر زنگ زدن ایجاد می کند، باید از آن تنها در کاربردهای موقت یا برای انبار کردن استفاده کرد. استفاده از آن بر روی قطعات فولادی که مستلزم  گاززدایی باشدممنوع است (بند 5 راببینید).

2-روی کاری الکترولیتی پس از اعمال رنگ

دراین مورد، پوشش روی الکترولیتی باید سمبل Z10 داشته باشد.

الزامات:

• نوع پوشش: روی خالص یا آلیاژ آهن، کبالت یا نیکل
• ضخامت پوشش: µm 10 ≤ (روش استفاده از اشعه ایکس، طبق استاندارد ISO 3497)
• پسیو کردن یا پسیواسیون (غیرفعالسازی سطح) کم و مختصر (سفید / مایل به آبی) با کروم 3 قابل قبول است.
• پوشش تکمیلی ممنوع است.

3-قطعات بدون رزوه نصب شده در داخل اتاق خودرو

بجای استفاده از پوشش های روی به صورت آلیاژ با نیکل (ZNI A31 یا ZNI N31 با یا بدون گاز زدایی)، این قطعات (به استثنای قطعات چند کاره) را می توان با استفاده از روی کاری الکترولیتی با سمبل Z10FB یا Z 10 FN یا Z 10 DFB یا Z 10 DFN پوشش داد به شرط آنکه کارشناسان خوردگی در PSA با آن موافق بوده و به لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه باشند.

الزامات:

• نوع پوشش: روی خالص یا آلیاژ آهن، کبالت یا نیکل
• ضخامت پوشش روی: < یا - µm 10 ≤ (بجز در مورد قطعات رزوه دار: < یا - µm 8 ≤) (روش استفاده از اشعه ایکس، طبق استاندارد ISO 3497)
• گاززدایی (برای سمبل های Z10 DFBL و Z10 DFNL – بند 5 را ببینید) به مدت مینیم 4 ساعت در دمای مینیمم 200 درجه سانتیگراد پس از روی کاری (در وهله زمانی حداکثر 4 ساعته) و قبل از پسیو کردن یا پسیواسیون (غیرفعالسازی سطح).
• استفاده از کروم 3 به رنگ سفید برای پسیو کردن یا پسیواسیون (غیرفعالسازی سطح) برای قطعات با سمبل Z10FBL و Z10DFBL یا به رنگ مشکی برای سمبل های Z10FNL و Z10DFNL اجباری است.
• تکمیل کاری به منظور روانکاری (بجز در موارد خاص) با ضریب اصطکاکی برابر با 03/0± 15/0 (اندازه گیری طبق استاندارد C100054). ترجیحا از محصولات تجاری اشاره شده در ضمیمه 1 استفاده شود).
• مقاومت دربرابر آزمایش سالت اسپری (طبق استاندارد D171058): پس از 300 ساعت آزمایش، هرگونه زنگ قرمز رنگ ممنوع است.

8- مشخصات والزامات پوشش ها

1-8 ترکیب پوشش ها

پوشش ها (لایه های روی ونیکل، پسیو کردن یا پسیواسیون (غیرفعالسازی سطح ) وتکمیل کاری) باید بااستفاده از محصولات تجاری اجرا شوند که از قبل مورد تایید PSA و تحت ولیدیشن تست های مختلف قرار گرفته باشند( آزمایش خوردگی در آزمایشگاه بر روی خودرو CAV، در محیط های با قابلیت خوردگی طبیعی). لیست این محصولات تایید شده در ضمیمه قابل رویت است.

مقدار Ni: مقدار نیکل در پوشش روی ونیکل باید بین 12 تا 15 درصد باشد (کنترل باید با استفاده از اشعهX و مطابق با روش ISO 3497 انجام بگیرد).

پسیو کردن یا پسیواسیون (غیرفعالسازی سطح) با کروم 3 (سمبل3): از عدم وجود کروم 6 در محصولات بیرونکشی پس از تست غوطه وری قطعات روی کاری شده از آب جوش مطابق با روش ISO 3613-2000 مطمئن شوید. آثار احتمالی بجا مانده از کروم 6 باید کمتر از مقدار تعیین شده در استاندارد B200250 باشد.

محصولات مورد استفاده برای پسیو کردن یا پسیواسیون (غیرفعالسازی سطح) و تکمیل کاری باید فاقد سرب، کادمیوم، جیوه بوده و با استاندارد B200250 مطابقت داشته باشد. آثار احتمالی بجا مانده از کروم 6 باید کمتر از مقدار تعیین شده در استاندارد B200250  باشد.

2-8 ضخامت پوشش روی

اندازه گیری ضخامت باید با استفاده از اشعه X کنترل شود (روش ISO 3497)

در صورت اختلاف نظر بین قطعه ساز و PSA، اندازه گیری ضخامت باید با برش میکروگرافیک (روش ISO 1463) انجام بگیرد.

ضخامت پوشش بدون رزوه: µm 8 ≤

ضخامت پوشش با رزوه: µm 5 ≤

نکته1: در صورت عدم دسترسی به ابزار اندازه گیری به کمک اشعه X، ضخامت پوشش را می توان بطور تقریبی ودر برخی شرایط به کمک یک دستگاه اندازه گیری با اندوکسیون مغناطیسی تعیین کرد (روش D26 5316): البته این روش امکان اندازه گیری با تعیین مقدار Ni را نمی دهد.

نکته2: بجز موارد مغایر اشاره شده بر روی نقشه، تمامی نواحی قطعه باید به طور اجباری با پوشش های به ضخامت تعیین شده در بالا مطابقت داشته باشند.

نواحی بدون پوشش و نواحی که ضخامت پوشش در آنجا مقدار خاصی را نشان می دهد باید بر روی نقشه اشاره شوند.

نکته 3: قطعات رزوه کاری شده نیز باید در مراحل مختلف با روش «حلقه ای» کنترل شوند: برای اطلاع از مشخصات قطعات مختلف رزوه کاری شده به استاندارد های مربوطه مراجعه نمایید.

3-8 رنگ و شکل ظاهری

رنگ پوشش باید با رنگ تعیین شده در نقشه یا مدارک استاندارد مطابق باشد.

رنگ مورد استفاده در تمامی سطح قطعه بایدیکدست باشد.

4-8 چسبندگی و مقاومت در برابر شوک های حرارتی

این دو مشخصه باید در هنگام قرار دادن قطعه پوشیده در داخل یک کوره خشک بررسی شوند. دمای کوره باید °C5 ± °C 300 باشد.

بالافاصله پس از رسیدن دمای قطعه به °C5 ± °C 300، فورا آن را تا چند ثانیه در داخل یک ظرف آب با دمای °C5 ± °C 20 غوطه ور کنید.

الزامات: مشاهده هر گونه پوست پوست شدن و برجستگی های دوکی شکل بر روی پوشش ها با چشم غیرمسلح ممنوع است.

5-8 مقاومت در برابر سالت اسپری (D17 1058)

این آزمایش ابتدا باید بر روی قطعاتی انجام شود که حداقل 24 ساعت در دمای °C5 ± °C 20 انبار شده، سپس به مدت 1 ساعت در داخل کوره خشک با دمای °C2 ± °C 120 (دمای قطعه) انجام شود. پس از برگشت دمای قطعه به °C5 ± °C 20، آنرا در داخل مخزن سالت اسپری قرار دهید.

الزامات:

1-     بجز در ناحیه ای که پس از روی کاری به طور مکانیکی جازده شده باشد:

• عدم زنگ سفید رنگ قابل از 200 ساعت آزمایش سالت اسپری

نکته: پس از 200 ساعت آزمایش سالت اسپری، موارد زبر مجاز است:

• مشاهده شدن یک «لایه سفید رنگ»
• آثار زنگ زدگی سفید در کمتر از 5 درصدسطح قطعه
• آثار زنگ زدگی سفید بر روی لبه ها
• عدم آثار زنگ زدگی قرمز قبل از 720 ساعت آزمایش سالت اسپری

2-در ناحیه ای که پس از روی کاری به طور مکانیکی پرچ شده باشد:

عدم آثار زنگ زدگی قرمز 720 ساعت قبل از آزمایش سالت اسپری

نکته: قبل از 200 ساعت آزمایش سالت اسپری، موارد زیر مجاز است:

تعریف:

• لایه سفید: تغییر بسیار کم رنگ اولیه پوشش به جهت مشاهده شدن آثار اکسیداسیون سفید رنگ در ترک های ریز پوشش
• اکسیداسیون سفید رنگ: خوردگی پوشش روی که به ظاهر شدن اکسیدهای سفید حجیم تغییر میشود. اکسیداسیونی که به از بین رفتن لایه های تکمیل کاری یا پسیو کردن (موضعی یا سراسری) منجر خواهد شد. مرحله اکسیداسیون سفید زمانی است که 5 درصد از سطح قطعه اکسیده شده باشد.

6-8 ضریب اصطکاک

این الزام تنها به پوشش هایی مربوط می شوند که سمبل آنها حرف L باشد.

اندازه گیری ضریب اصطکاک باید با روش اشاره شده در استاندارد C10 0054 صورت بگیرد.

ضریب اصطکاک بدست آمده باید برابر با 03/0 ±15/0 باشد، مگر اینکه ضریب اصطکاک خاصی بر روی نقشه یا مدارک استاندارد مرتبط باقطعه اشاره شده باشد.

9- کنترل فرایند روی کاری توسط مسئول اعمال پوشش

کنترل فرایند از سوی مسئول اعمال پوشش و استفاده از محصولات تجاری اشاره شده در ضمیمه های 1 و 2 این استاندارد، برای رعایت الزامات این استاندارد الزامی است.

با توجه به اینکه سازنده محصولات مورد استفاده در ساخت پوشش های روی الکترولیتی به طور کامل با پارامترها و شاریط محصولات خودآگاه است، PSA از وی درخواست می دارد (تقریبا هر دو سال یکبار) نسبت به اودیت کلی و مرتب پوشش های روی کاری الکترولیتی بر روی قطعات بکار رفته در خودروها و نیز قطعاتی که در آن از این محصولات بکار برده شده اقدام ورزد. مطابقت پوشش قطعات هر مسئول اعمال پوشش با توجه به الزامات این استاندارد نیز باید بصورت ادواری از سوی سازنده محصولات فوق بررسی شود.

مسئول اعمال پوشش به تنهایی مسئولیت مشتریان خود را در خصوص مطابقت پوشش های تولیدی خود براساس الزامات این استاندارد برعهده دارد. با اینحال، سازنده این محصولات باید مطمئن شود که فرایند مسئول اعمال پوشش در رابطه با محصولات مورد استفاده به خوبی تحت کنترل باشد. از این رو، سازنده باید، به درخواست PSA ، گزارشات و اودیت ها ونیز نتایج آزمایشات انجام شده بر روی این قطعات را ارائه دهد.

PSA نسبت به حذف ناممحصولات سازنده در ضمیمه های 1 و 2 که الزامات ذکر شده را رعایت نکرده باشند، اقدام خواهد کرد.

مسئول اعمال پوشش مجاز است نسبت به تغییر محصولات یا سازنده از بین آنهایی که در ضمیمه های 1 و 2 اشاره شده است اقدام ورزد، اما قبل از هر تغییری، اودیت خط تولید مربوطه باید از سوی سازنده جدید محصولات موردنظر انجام شود.

فایل قابل تحویل از سوی مسئول اعمال پوشش باید با نمونه های اولیه با فرایند مشخص پوشش روی الکترولیز(با نام های مرجع تجاری محصولات بکار رفته) و نیز گزارش آزمایشات انجام شده از سوی وی جهت اثبات مطابقت پوشش با الزامات این استاندارد همراه باشد. هرگونه تغییر در فرایند مورد استفاده منوط به ارائه EI یا نمونه های اولیه جدید از محصولات خواهد بود.

جدول خلاصه الزامات

1. موارد زیر پس از 200 ساعت تست سالت اسپری مجاز است:

• وجود یک پوشش یا لایه سفید رنگ (تعریف بند 5-8 را ببینید).
• اکسیداسیون سفید یا پوشش مینیمم 5 درصد سطح قطعه
• وجود اکسیداسیون سفید بر روی لبه ها

1. بدون زنگ قرمز

ضمیمه 1

لیست تولیدکنندگان و محصولات گالوانیزه یا پوشش روی، پسیو کردن یا پسیواسیون (غیرفعالسازی سطح)، تکمیل کاری مورد تایید –PSA تایید PSA پس از آزمایشات انجام شده بر روی قطعات پوشش داده شده در خطوط تولید صنعتی

1. این محصولات بر روی قطعات تولید انبوه قابل استفاده هستند اما برای استفاده در خط تولید صنعتی ابتدا PSA
2. این پوشش تکمیلی برای پیچکاری در آلومینیوم، یا برای اصطکاک زیر سرپیچ بر روی آلومینیومی مجاز نمی باشد.

(1)تنها مسئول اعمال پوشش هایی که از طرف MAC DERMID مجوز ZAP گرفته­اند     (  ZINKLAD با PLATER موافقت کرده باشد) را می توان برای استفاده از MAC DERMID  بر روی قطعات PSA انتخاب کرد (ZINKLAD سیستم بیمه کیفیت است که توسط MAC DERMID در مقیاس جهانی در چهارچوب اجرای دستورالعمل اروپایی مربوط به خودروهای اسقاطی یا از کار افتاده (VHU) تدوین یافته است).

(2) FINIGARD 150 عنوان تجاری قطعی (انتخابی از سوی شرکت COVENTYA) محصول پوشش تکمیلی است که همچنین با عناوینی مانند Ex2 یا EXCCA0509 شناخته می شود.

(3) FINGARD105 دیگر نباید بر روی قطعات جدید رزوه شده استفاده شود.

(4) پسیو کردن  یا پسیواسیون (غیرفعالسازی سطح ) FINDIP128 نباید بر روی پیچ ها و پین های با قطر کمتر یا برابر با M7 که در آلومینیوم بکار برده شده یا در زیر سرپیچ آنها از ورق آلومینیومی استفاده می شود، بکار برده شود. در این مورد، بهتر است از پسیو کردن یا پسیواسیون (غیرفعالسازی سطح) با رنگ سیاه FINIDIP728 (یا پوششی تکمیلی FINIGARD150 یا FOM302) استفاده کرد.

ضمیمه 2

لیست تولیدکنندگان و محصولاتپوشش روی و گالوانیزه، پسیو کردن یا پسیواسیون (غیرفعالسازی سطح)، پوشش تکمیلی مورد تایید PSA- تایید PSA پس از آزمایشات انجام شده بر روی قطعات پوشش دار در خطوط تولید پایلوت (1)

1. این محصولات بر روی قطعات تولید انبوه قابل استفاده هستند اما برای استفاده در خط تولید صنعتی ابتدا PSA باید موافقت خود را اعلام بدارد.
2. این پوشش تکمیلی برای پیکاری در آلومینیم، یا برای اصطکاک زیر سرپیچ بر روی آلومینیومی مجاز نمی باشد. 

مقدمه
1 موضوع 
2 مدارک مرجع 
2.1 استانداردها 
2.2 مقررات ویژه 
2.3 سایر مدارک 
2.4 نحوه بیان در مدارک 
3 واژه نامه و تعریف
3.1 تعاریف 
3.2 اختصارات 
4 دستورالعمل های عمومی 
5 قطعات مربوط به این فرایند- ممنوعیت و محدودیتهای استفاده 
6 تعریف فرآیند 
6.1 گریس زدایی و اسید شویی 
6.2 پوشش روی الکترولیتی 
6.3 گاززدایی (سمبل D
6.4 پسیواسیون یا پسیو کردن 
6.5 تکمیل کاری 
7 نمادها یا سمبل ها... 
8 مشخصات و الزامات پوشش ها 
8.1 ترکیب پوشش ها
8.2 ضخامت پوشش روی یا آلیاژ روی 
8.3 رنگ و شکل ظاهری 
8.4 چسبندگی و مقاومت در برابر شوک های حرارتی 
5.8مقاومت در برابر سالت اسپری (D17 1058) 
تعاریف
8.6 ضریب اصطکاک
9 کنترل فرایند پوشش روی کاری توسط اپلیکاتور 

مقدمه 

این استاندارد تنها در مورد قطعات پوشش داده شده با روی به روش آویزه ای کاربرد دراد. 
در مورد قطعات با پوشش روی به روش بشکه ای به استاندارد B15 4102 مراجعه گردد. 

بازنگری 

مشارکت کنندگان

افراد زیر در نگارش و یا بازبینی این استاندارد مشارکت داشته اند:

1 موضوع 

این استاندارد: 
• نوع پوشش های الکترولیت که از جنس روی با فرایند موسوم به «بهم پیوسته» ساخته شده اند، و از آنها به عنوان پوشش ضد زنگ قطعات فولادی استفاده می شود را تعریف می کند: قرار دادن پوشش های الکترولیتی روی (خالص یا آلیاژ) در حمام قلیایی بدون استفاده از سیانور اجباری است؛ قرار دادن پوشش الکترولیت روی (خالص یا آلیاژ) در حمام اسیدی ممنوع است( مگر در مورد قطعات از جنس چدن یا فولاد فورج). 
پسیواسیون پس از پوشش روی کردن حتما باید با استفاده از محصولات کرومه سه وجهی (Cr3) انجام شود؛ استفاده از محصولات Cr6 (بی¬کرومات) ممنوع است. 
پوشش¬های الکترولیت روی باید فاقد مواد ممنوعه یا موادی که در استاندارد B20 0250 ولیده شده اند باشند. 
• سمبل این پوشش ها را بر روی نقشه ها یا مدارک استاندارد تعریف می نماید. 
• الزامات مربوط به این پوشش ها را مشخص می کند. 
نکته1: پوشش های الکترولیت روی که با فرایند «فله ای» ساخته شده اند (و از آنها برای قطعات با ابعاد کوچک یا متوسط استفاده می شود) به استاندارد B15 4102 مربوطه می شوند. 
نکته2: پوشش های از جنس روی لایه لایه (استاندارد B15 3320) را در صورت لزوم می توان بجای پوشش های الکترولیت روی که در این استاندارد تعریف می شود بکار برد؛ هر گونه تغییر در این پوشش ها مستلزم ولیدیشن اولیه می باشد. 
نکته 3: الزامات این استاندارد باید به گونه ای اجرا شوند که اهداف تعریف شده در PSA در فوریه 1999 در خصوص خوردگی رعایت شوند، بویژه: 
• قابلیت پیاده سازی 6 سال
• عدم وجود آثار زنگ قرمز رنگ زیر بدنه 3 سال 
• عدم وجود آثار زنگ قرمز رنگ زیر کاپوت، دربها، قطعات بدنه 5 سال

2 مدارک مرجع 

2.1 استانداردها 
B15 3320: پوشش های از جنس روی لایه لایه – فرایند فله ای با فرایند بهم پیوسته 
B15 4102: پوشش های الکترولیت روی و تکمیل کاری های مربوطه- فرایند تناژ (یا فله ای) 
B200250: مواد استاندارد- محدودیت های کاربردی در گروه PSA PEUGEOT CTTROEN 
C100054: پیچ، واشر، مهره- کنترل واکنش آنها در برابر اصطکاک با روش «پیوسته» 
D14 1058: مواد و پوشش ها – آزمایش سالت اسپری با NA CI5% و روش های اندازه گیری 
D26 5316: پوشش های ارگانیک یا آلی بر روی پایه های فلزی مغناطیسی یا غیر مغناطیسی- اندازه گیری ضخامت باید مخرب باشد. 
2.2 مقررات ویژه 
دستورالعمل 2000/53/CE مربوط به خودروهای از کار افتاده 
2.3 سایر مدارک 
ISO1463: پوشش های فلزی و لایه های اکسیداسیون- اندازه گیری ضخامت پوشش- روش برش میکروگرافیک 
ISO3497: پوشش های فلزی- اندازه گیری ضخامت پوشش- روش اسپکتومتری اشعه های ایکس 
ISO3613: لایه های تبدیل کرومات بر روی فلزات روی، کادمیوم و آلیاژهای آلومینیوم- روی و یا روی – آلومینیوم؛ روش های آزمایش 
2.4 نحوه بیان در مدارک 
بدون موضوع 

3 واژه نامه و تعریف 

یک واژه نامه محتوی اصطلاحات فنی همراه با تعاریف مربوطه که مورد استفاده در بخش های فنی- مهندسی Amont Technico-Industriel بوده از طریق واژه نامه داخلی شرکت به نشانی Nectar(http://nectar.inetpsa.com) قابل دسترسی می باشد. 
3.1 تعاریف 
پوشش روی کردن الکترولیت تحت فرایند بهم پیوسته: فرایند گالوانیزه کردن یک پوشش روی که عبارتست از مونتاژ یک به یک قطعات و قرار دادن آنها در داخل حمام های پوشش روی کاری. 
پوشش روی کردن الکترولیت تحت فرایند تناژ (یا فله ای): فرایند گالوانیزه کردن یک پوشش روی که عبارتست از وارد کردن قطعات بصورت فله ای در یک بشکه متخلخل از جنس پلاستیک و قرار دادن آن (بصورت دورانی) در حمام های مختلف پوشش روی. 
پوشش روی کردن لایه لایه: فرایند نصب (غیر الکترولیتی) یک پوشش روی لایه لایه (و در صورت لزوم آلومینیومی). 
کرومات (بی کرومات) کردن با استفاده از Cr6: عملیاتی که عبارتست از فرو بردن قطعات پوشیده از لایه روی در یک حمام اسیدی کرومیک جهت افزایش مقاومت پوشش مربوطه در برابر خوردگی. این عملیات از این پس ممنوع شده است زیرا باعث پیدایش یک لایه اکسید کروم پیچیده (Cr6) و روی می شود. عملیات فوق باید با عملیات پسیواسیون در حمام های مخصوص محصولات Cr3 جایگزین شود. 
اپلیکاتور: قطعه ساز یا پیمانکار فرعی مسئول نصب پوشش ها 
بدنه بی رنگ: بدنه پس از ماشینکاری (نصب جوشی) قبل از رنگ خوردن. 
3.2 اختصارات
BS: سالت اسپری 

4 دستورالعمل های عمومی 

بدون موضوع

5 قطعات مربوط به این فرایند- ممنوعیت و محدودیت¬های استفاده 

پوشش روی الکترولیتی پوششی است که تنها عملکرد آن محافظت در برابر خوردگی قطعات آهنی (و احتمالا قطعات آلیاژ روی) می باشد. آنهم تا دمای ماکزیمم 150 تا 200 درجه سانتیگراد. 
بنابراین پوشش روی الکترولیت باید برای پوشش قطعات زیر استفاده شود: 
• قطعاتی که از آهن یا احتمالا آلیاژ روی (Zamak) ساخته شده اند. 
• قطعاتی که در معرض دمای پائینتر از 150 درجه سانتیگراد واقع شوند (300 درجه سانتیگراد برای پوشش های روی نیکل 12 تا 15 درصد). 
• قطعاتی که مشخصات هندسی آنها با عمل گالوانیزه کردن به روش رسوب الکترولیتی مطابقت داشته باشد: برای مثال، در صورتی که رعایت ضخامت پوشش های روی الکترولیتی با مقادیر اشاره شده در بند 8.2 یا نقشه ها امکان¬پذیر نباشد، نباید از آنها استفاده نمود (رسوب الکترولیتی در اجسام تو گود غیر ممکن است، مگر اینکه آندها را داخل آنها کنید). 
برعکس، یک پوشش روی نیکل 12 تا 15 درصد، به دلیل سختی بالای آن می تواند برای قطعاتی که در معرض اصطکاک با سایر قطعات قرار می گیرند مورد استفاده قرار داد. با اینحال، تاییدیه کاربردی باید بطور معمول صورت بگیرد. 
از طرف دیگر، عملیات تمیزکاری با اسید، گریس زدایی الکترولیتی و پوشش های روی الکترولیتی می توانند فولادهای با مشخصات مکانیکی بالا را شکننده کنند (شکنندگی از طریق هیدروژن)؛ آنچه که می تواند باعث گسیختگی های مختلف در قطعات پوشش داده شده شود. بهمین دلیل: 
1. استفاده از پوشش های روی الکترولیتی در قطعات زیر ممنوع است (بجز موارد خاص که به تایید PSA رسیده باشند): 
• برای کلیه قطعاتی که نیروی گسیختگی کششی آنها Rm≥1200 Mpa با سختی ویکرز آن ≥372Hv باشد. 
• برای قطعات ایمنی که نیروی گسیختگی کششی Rm≥1000 Mpa باشد. 
2. عملیات گاززدایی (بند 5.3) الزامی می باشد: 
• برای قطعاتی که نیروی گسیختگی آنها در برابر کشش Rm≥1000 Mpa بلشد با سختی Vickers آنها ≥310Hv باشد. 
• برای قطعات ایمنی که Rm آنها Rm≥800 Mpa باشد. 

6 تعریف فرآیند 

برای بدست آوردن پوشش روی الکترولیتی، مطابق با استاندارد حاضر، اجرای مراحل اصلی زیر ضروری می باشد: 
6.1 گریس زدایی و اسید شویی
قبل از پوشش روی لازم است چندین بار عملیات گریس زدایی و اسیدشویی (با استفاده از عامل بازدارنده خوردگی)، شیمیایی و یا الکترولیتی (در مرحله آندی)، بطور جداگانه با شستشو بوسیله آب انجام شود. 
توجه:این عملیات ها کمابیش می توانند فولادها را بسته به مشخصات مکانیکی آنها آسیب پذیر کنند (بواسطه هیدروژن)، به همین خاطر ممنوع بوده و مستلزم عملیات گاززدایی می باشند: بند 4 را ببینید. 
تذکر: تمیزکاری مکانیکی (مثلا ساچمه زنی) نیز قابل اجرا است، بویژه بر روی قطعاتی که عملیات حرارتی بر روی آنها صورت گرفته باشد. 
6.2 پوشش روی الکترولیتی 
پوشش روی به روش ذیل انجام می گیرد: 
• در یک حمام روی خالص یا روی با آلیاژ کمی آهن و یا کبالت، در محیط قلیایی بدون سیانور. این عملیات و پوشش بدست آمده در این استاندارد با حرف Z مشخص شده است. 
ضخامت پوشش باید با الزامات بند 7 مطابقت داشته باشد. 
توجه: در مورد قطعات چدنی یا فولاد فورج (و تنها در این مورد)، پوشش روی را می¬توان در محیط¬های اسیدی انجام داد. چه در مورد ضخامت کلی پوشش، و یا بخشی از ضخامت پوشش (در این روش، معروف به «روی Duplex»)، پوششی از روی اسیدی با ضخامت چند میکرون، به همراه یک پوشش روی خالص یا آلیاژ روی در محیط قلیایی استفاده می شود. این روش¬ها امکان چسبندگی بالای پوشش بر روی قطعات چدنی یا فولاد فورج را ایجاد می نمایند. 
• در یک حمام روی و نیکل، در یک محیط قلیایی بدون سیانور. این عملیات و پوشش بدست آمده در این استاندارد با حروف ZNI مشخص شده است. 
ضخامت روی نیکل، و درصد نیکل Ni پوشش باید با الزامات بند 7 مطابقت داشته باشند. 
نکته: در مورد قطعات چدنی یا فولاد فورج (و تنها در این مورد)، استفاده از پوشش روی نیکل (12 تا 15 درصد Ni) در یک محیط قلیایی ضروری است. 
توجه: عملیات پوشش روی کمابیش باعث شکنندگی فولادها خواهند شد (بند4 را ببینید) در برخی کلاس¬های فولاد پوشش روی ممنوع است؛ برای سایر کلاس ها، عملیات گاززدایی باید انجام شود. 
6.3 گاززدایی (سمبل D) 
این عملیات، که در این استاندارد با حرف D مشخص شده است، باید ماکزیمم به مدت 4 ساعت پس از خروج قطعات از حمام روی انجام شود. اینکار باید پیش از مراحل پسیواسیون و تکمیل کاری ارگانیک یا معدنی (topcoat) انجام شود، مگر در مورد پوشش های روی نیکل که برای آنها گاززدایی را می توان پس از پسیواسیون و مرحله تکمیل کاری انجام داد. 
قطعات باید در یک کوره تهویه با درجه حرارت مینیمم 200 درجه سانتیگراد (دمای قطعه) به مدت مینیمم 4 ساعت قرار داده شوند. 
وقتی حرف D در کنار نام یک پوشش بر روی نقشه اشاره شده باشد، پوشش روی باید با توجه به کلاس های فولاد اشاره شده در بند 4 انجام شود. 
نکته: روی لایه ای (استاندارد B15 3320) نیازی به عملیات گاززدایی ندارد زیرا موجب شکنندگی فولادها نمی گردد، بشرطی که عمل تمیزکاری مکانیکی و نه شیمیایی بر روی آن صورت بگیرد. 
6.4 پسیواسیون یا پسیو کردن 
این عملیات باعث افزایش مقاومت پوشش در برابر خوردگی شده بدین ترتیب که خوردگی لایه از جنس روی خالص یا آلیاژ روی را به تاخیر انداخته و بهمراه لایه تکمیل کاری آن باعث رنگ دهی پوشش می گردد. 
این پسیواسیون حتما باید بر روی محصولات حاوی کروم 3 ظرفیتی انجام شود. 
استفاده از محصولات محتوی گروم 6 ظرفیتی از این پس ممنوع شده است: استاندارد B20 0250 را ببینید. 
به دلیل استفاده از محصولات حاوی کروم 3، امکانات مربوط به رنگ پوشش¬ها بسیار محدود شده است: 
• برای پوشش های روی خالص یا روی با آلیاژ آهن و با کبالت، رنگ که باید سفید یا مایل به آبی (سمبل B) یا استثنائا، بدلایل ظاهر قطعه، مشکی (سمبل N) باشد. 
• در مورد پوشش های روی نیکل، عمل اجباری پسیواسیون با کروم 3 باید با عدد 3 نمادگذاری شود. رنگ پوشش باید نقره ای (سمبل یا حرف A) یا، استثنائا، بدلایل ظاهر قطعه، مشکی (سمبل N) باشد. 
نکته1: در دستورالعمل اروپایی 2000/53/CE مورخ 21/10/2000 مربوط به خودروهای اسقاطی یا از کار افتاده (VHU)، استفاده از Cr6 یا کروم 6 در تمامي قطعات يا مجموعه هاي خودروي تجاري در اروپاي از تاريخ 01/07/2003 ممنوع اعلام شده است. با اينحال، ليستي از موارد کاربردي استثنا در ضميمه ۲ اين دستورالعمل آمده که بموجب آن استفاده از کروم ۶ يا CrVI در پوشش هاي ضد زنگ را تا تاريخ ۱ ژوئيه ۲۰۰۷ مجاز مي نمايد (با اطلاع از آخرین بازنگری انجام شده در مورد ضمیمه 2 دستورالعمل فوق در سپتامبر 2005، مهلت پایانی استفاده از این ماده تا 1 ژوئیه 2008 در اتصالات روی شاسی تمدید شده است). 
نکته2: از آنجائیکه استفاده از رنگ مشکی در پسیواسیون در حال حاضر دشوارتر و پرهزینه تر بوده و نسبت به پسیواسیون با رنگ های نقره ای یا سفید، قابلیت مقاومت در برابر خوردگی آن کمتر است، بنابراین رنگ مشکی فقط باید در حالت های استثنا مورد استفاده قرار گیرد. 
6.5 تکمیل کاری 
این عملیات عبارتست از قرار دادن یک پوشش آلی، معدنی، یا آلی – معدنی با ضخامت چند میکرون، برای یکدست و یکنواخت نمودن یا تقویت رنگ پوشش، تقویت پوشش ضد زنگ (با به تاخیر انداختن خوردگی سفید)، و یا تخصیص یک ضریب اصطکاک مشخص به پوشش. 
چهار (4) امکان وجود دارد: 
1- تکمیل کاری ممنوع است: 
استفاده از تکمیل کاری را می¬توان در موارد زیر ممنوع کرد: 
فریم قطعات پلاستیکی/ فلزی(وقتی فریم قطعه قبل از چسباندن، پوشش روی شده باشد). 
قطعاتی که دارای عملکردهای الکتریکی هستند (انتقال جریان از بین قطعه پوشش روی شده): تکمیل کاری کمابیش به لحاظ الکتریکی مقاوم است. 
قطعات آب بندی، یا قطعاتی که در تماس دائمی با سیالات قرار دارند (روغن، ضد یخ، روغن ترمز، روغن فرمان هیدرولیک، مایع خنک کننده ...). مثال: در پوش ها، دربها، ... هرچند تکمیل کاری در صورتی که به لحاظ کاربردی مشکلی نداشته باشد قابل اجرا خواهد بود.

2- تکمیل کاری فایده ای ندارد، اما ممنوع نیست: 
این مورد به قطعات نصب شده در داخل اتاق خودرو یا در زیر کاپوت مربوط می شود و به استثنای قطعات چند کاره (مثلا نصبیات و بست ها)، کمتر در معرض خوردگی قرار می گیرند. 
3- تکمیل کاری تقویتی بر روی پوشش های ضد زنگ الزامی است: 
این مورد به قطعاتی مربوط می شود که در خارج اتاق نصب شده و در معرض خوردگی قرار دارند (بجز قطعات رزوه دار). 
4- تکمیل کاری با هدف روانکاری الزامی است: 
این نوع تکمیل کاری به قطعاتی مربوط می شود که رزوه دار باشند (به استثنای قطعات رزوه دار نصب شده بر روی بدنه بدون رنگ)، زیرا اینکار باعث می شود یک ضریب اصطکاک معین به پوشش مورد استفاده داده شود. بجز موارد خاص اشاره شده بر روی نقشه یا بر روی مدارک استاندارد، ضریب اصطکاک پوشش باید برابر با 03/0 ± 15/0 باشد( این ضریب باید مطابق با استاندارد C10V0054 تعیین شده باشد). 
بجز قطعات رزوه دار (به استثنای قطعات چند کاره) که در داخل اتاق نصب می شو ند (توجه 3 در جدول 7 را ملاحظه فرمایید)، پوشش مورد استفاده برای این قطعات باید از جنس روی با آلیاژ نیکل (12 تا 15 درصد Ni) باشد پوشش فوق باید با الزامات ZNI A3L یا ZNI N3L یا ZNIDA3L یا ZNIDN3 L که در استاندارد B15 4102 تعریف شده مطابقت داشته باشد، ضمن اینکه استفاده از محصولات پوشش روی شده، پسیواسیون شده یا تکمیل کاری شده مورد تائید PSA اجباری است. نام های تجاری محصولات تائید شده در ضمیمه استاندارد B15 4102 اشاره شده اند. 

7 نمادها یا سمبل ها 

پوشش های روی الکترولیتی طبق این استاندارد باید با حروف یا اعدادی که نشانگر فرایند و نوع پوشش روی، و نیز الزامات لازم الاجراء می باشند، در نقشه¬ها یا مدارک استاندارد نماد گذاری شوند. 
1- در مورد پوشش های روی خالص یا روی با آلیاژ آهن و یا کبالت، نماد گذاری، بویژه در این مورد (بجز موارد خاص پوشش روی برای محافظت در انبار (ZBS) یا پوشش روی همراه با رنگ (Z 10) ، نکات زیر را شامل می شود: 
• حرف Z که مستلزم اعمال یک پوشش الکترولیت روی خالص یا روی با آلیاژ آهن و یا کبالت در حمام قلیایی بدون سیانور می باشد (بجز در مورد قطعات از جنس چدن یا فولاد فورح؛ بند 6.2 را ببینید). 
• اعداد 10، 15، 20 یا 30 که به مینیم ضخامت (برحسب میکرون) پوشش های روی خالص یا روی با آلیاژ آهن و یا کبالت، بسته به کاربرد، اشاره می نمایند. 
• حرف D (که مستلزم عملیت گاززدایی است که در بند 6.3 در مورد کلاس های فولاد (بند 4) اشاره شده است مربوط می شود). عدم وجود حرف D به معنی این است که عملیات گاززدایی دیگر ضروری نیست. 
• حروف FB یا FN یا FBR یا FNR (بندهای 6.4 و 6.5 را ببینید): 
FB= پسیواسیون بدون تکمیل کاری با رنگ سفید یا رنگ مایل به آبی با استفاده از کروم 3 اجباری است (در وصرتیکه تکمیل کاری ممنوع یا بی فایده باشد). 
FN= پسیواسیون بدون تکمیل کاری با رنگ سیاه با استفاده از کروم 3 اجباری است (در صورتیکه تکمیل کاری ممنوع یا بی فایده باشد).
FBR= پسیواسیون با رنگ سفید یا رنگ مایل به آبی با استفاده از کروم 3 همراه با تکمیل کاری تقویتی اجباری است. 
FNR= پسیواسیون با رنگ سیاه با استفاده از کروم 3 همراه با تکمیل کاری تقویتی اجباری است. 
2- در صورت استفاده از پوشش روی نکیل (12 تا 15 درصد NI) ، نماد گذاری و بویژه در این مورد شامل نکات زیر می باشد: 
• حروف ZNI که استفاده از پوشش¬های الکترولیت روی با آلیاژ نیکل (12 تا 15 درصد Ni) در حمام قلیایی بدون سیانور را الزامی می¬نماید (بجز در مورد قطعات از جنس چدن یا فولاد فورج : بند 62 را ببینید).
• حرف D (که مستلزم عملیات گاززدایی است که در بند 6.3 در مورد کلاس های فولاد (بند5) بدان اشاره شده است مربوط می شود). عدم وجود حرف به معنی اینست که عملیات گاززدایی دیگر ضروری نیست. 
• یکی از حروف A یا N (که نشانگر رنگ پوشش الزامی PSA می باشد). 
A= رنگ نقره ای 
N= رنگ سیاه 
• عدد 3 که به موجب آن پسیواسیون باید با محصولات کروم 3 انجام شود: بند 6.4 را ببینید. 
توجه: در این استاندارد، از این پس هرگونه پسیواسیون با کروم 6 (شش ظرفیتی) ممنوع است. 
• یکی از حروف L ، R، I، P ( نشان دهنده این است که استفاده از لایه تکمیل کاری ممنوع است یا بی فایده است، یا الزامی است و از چه نوع): بند 6.5 را ببینید. 
P= تکمیل کاری ممنوع است(بند 6.5.1) 
I= تکمیل کاری بی فایده است اما ممنوع نمی باشد (بند 6.5.2) 
R= تکمیل کاری تقویتی برای پوشش های ضد زنگ بهبود یافته (بند 6.5.3) 
L= تکمیل کاری با هدف روانکاری در قطعات رزوه دار (پیچ، مهره، پیچ جوش ... پوشش روی شده در فرآیند آویزه ای): بند 6.5.4 را ببینید. اگر ضریب اصطکاک درخواست شده متفاوت از 03/0 ±15/0 باشد، باید آن را بر روی نقشه یا مدارک استاندارد اشاره کرد. 
توجه: رنگ سیاه (N) باید تنها در موارد استثنایی یا فقط بدلیل ظاهر قطعه مشخص شود (توجه 2 در بند 6.4 را ببینید). 
نمونه نمادگذاری:
Z 15 FBR، استاندارد B15 4101 به معنی پوشش الکترولیت روی خالص یا روی با آلیاژ آهن و یا کبالت در حمام قلیایی بدون سیانور (بجز در مورد قطعات از جنس چدن یا فولاد فورج)، ضخامت مینیمم 15 میکرون، بدون گاززدایی، بهمراه پسیواسیون با استفاده از کروم 3 به رنگ سفید یا مایل به آبی و تکمیل کاری تقویتی. 
ZNIDA3R، استاندارد B15 4101 به معنی پوشش الکترولیت روی نیکل (با 12 تا 15 درصد Ni) در حمام قلیایی بدون سیانور (بجز در مورد قطعات از جنس چدن یا فولاد فورج)، با گاززدایی اجباری به مدت 4 ساعت در دمای مینیمم 200درجه سانتیگراد، رنگ نقره ای، به همراه پسیواسیون با استفاده از کروم 3 و تکمیل کاری تقویتی. 
سمبل پوشش ها که در نقشه ها یا مدارک استاندارد تعریف شده اند، در آخرین ستون جدول «پوشش روی با توجه به نوع قطعه و نصب آن» در زیر اشاره شده است. کار را با بررسی کلیه موارد خاص شروع کنید. اگر قطعه مربوطه با این موارد خاص مطابقت نداشته باشد، سمبل مربوط به قطعات رایج یا قطعه ایمنی مرتبط با قطعه مورد نظر را انتخاب نمائید.

پوشش روی باید برمبنای نوع قطعه و محل نصب آن انجام گیرد.

روی نیکل قلیایی قطعات نصب شده در خارج یا داخل دربها(بحز موارد خاص بالا) 

(1) پوشش باید با تمامی الزامات تعریف شده در استاندارد B15 4102 مطابقت داشته باشد و با محصولات تجاری مورد تایید PSA و اشاره شده در استاندارد B15 4102 تهیه شده باشد. 
(2) عملیات گاززدایی باید یکبار (حرف D باید به سمبل های موجود در ستون آخر جدول اضافه شود) بر روی قطعات اشاره شده در بند 4 انجام شود. 
(3) قطعات رزوه دار (بجز قطعات چند منظوره) که در داخل اتاق خودرو و ته بدنه بدون رنگ نصب می شوند را می توان با یک پوشش روی خالص الکترولیتی یا روی با آلیاژ آهن و یا کبالت به ضخامت 10 میکرون پوشش داد. پوشش مربوطه باید یک مرتبه با کروم 3 پسیواسیون شده و بمنظور روانکاری تکمیل کاری شود (سمبل FBL Z10یا Z 10 FNL) . 
(4) با اینحال، تکمیل کاری تقویتی می تواند پس از بررسی عدم وجود ناسازگاری بین مایع یا سیال بکار رفته در اتومبیل و تکمیل کاری مورد نظر انجام شود.

8 مشخصات و الزامات پوشش ها 

8.1 ترکیب پوشش ها 
پوشش های از جنس روی با آلیاژ نیکل باید دارای 12 تا 15 درصد Ni با وزن معین باشند (کنترل های لازم باید با استفاده از اشعه X مطابق با روش ISO 3497 انجام شوند). 
تمامی عملیات های پسیواسیون باید با محصولاتی انجام شود که محتوی کروم 3 باشند: از عدم وجود کروم 6 در محصولات استخراجی پس از وارد کردن قطعات پوشش روی شده در آب جوش مطابق با روش ISO 3613- 2000 اطمینان حاصل نمائید؛ آثار احتمالی کروم 6 باید کمتر از مقدار تعیین شده در استاندارد B20 0250 باشد. 
محصولات پسیواسیون و تکمیل کاری های مربوطه باید فاقد سرب، کادمیوم، جیوه بوده تا مطابقت با استاندارد B20 0250 حاصل شود؛ آثار احتمالی فلزات سنگین باید در مقداری کمتر از آنچه در استاندارد B20 0250 تعیین شده باشد. 
8.2 ضخامت پوشش روی یا آلیاژ روی 
اندازه گیری ضخامت باید با استفاده از اشعه X کنترل شود (روش ISO3497) در صورت اختلاف نظر بین قطعه ساز و PSA، اندازه گیری ضخامت باید با برش میکروگرفایک (روش ISO 1463) انجام بگیرد. 
ضخامت پوشش باید با الزامات مندرج در جدول زیر مطابقت داشته باشد. 
نکته1: در صورت عدم دسترسی به ابزار اندازه گیری به کمک اشعه X، ضخامت پوشش را می توان بطور تقریبی و در برخی شرایط به کمک یک دستگاه اندازه گیری القایی مغناطیسی تعیین کرد (روش D26 5316) ؛ البته این روش امکان اندازه گیری یا تعیین مقدار Ni را نمی دهد. 
نکته2: بحز موارد مغایر اشاره شده بر روی نقشه، تمامی نواحی قطعه باید بطور الزامی با پوشش های به ضخامت تعیین شده در جدول زیر پوشش داده شود. 
نواحی بدون پوشش و نواحی که ضخامت پوشش در آنجا مقدار خاصی را نشان می دهد باید بر روی نقشه اشاره شوند. 
نکته3: قطعات رزوه کاری شده نیز باید در مراحل مختلف با بوش کنترل شوند: برای اطلاع از مشخصات قطعات مختلف رزوه کاری شده به استانداردهای مربوطه مراجعه نمائید.
8.3 رنگ و شکل ظاهری
رنگ پوشش باید با رنگ تعیین شده در نقشه یا مدارک استاندارد مطابق باشد. 
در صورتی که پوشش روی قطعه پسیواسیون و تکمیل کاری شده باشد، رنگ تمامی نواحی قطعه باید یکدست و یکنواخت باشد؛ تغییرات رنگ در زیر نور بر روی یک پوشش تکمیل کاری نشده مجاز است. 
8.4 چسبندگی و مقاومت در برابر شوک های حرارتی 
این دو مشخصه باید در هنگام قرار دادن قطعه پوشیده در داخل یک کوره خشک بررسی شوند. دمای کوره باید °C5± C200 باشد(بجز در مورد قطعاتی که از فلز روی با آلیاژ نیکل پوشیده شده باشند که در این صورت دمای کوره باید °C5± °C300 باشد). 
بلافاصله پس از رسیدن دمای قطعه به °C5± °C200 (یا °C5± °C300)، فورا آن را تا چند ثانیه در داخل یک ظرف آب با دمای °C5± °C20 غوطه¬ور کنید. 
الزامات: مشاهده هر گونه متورق شدن و تاول یا تورم بر روی پوشش ها با چشم غیر مسلح ممنوع است. 
8.5 مقاومت در برابر سالت اسپری (D17 1058)
این آزمایش ابتدا باید بر روی قطعاتی انجام شود که حداقل 24 ساعت در دمای °C5± °C20 انبار شده، دوم بر روی قطعاتی که به مدت 1ساعت در داخل کوره خشک با دمای °C5± °C120 (دمای قطعه) سپس به مدت 24 ساعت مینیمم در دمای °C5± °C20 قرار داده شده باشند. 
الزامات: جدول های زیر را ببینید. 
تعاریف
• پوشش سفید رنگ: تغییر مختصر رنگ اولیه پوشش ناشی از اکسیداسیون سفید در ترک ها یا درزهای ریز پوشش. 
• اکسیداسیون سفید رنگ: خوردگی پوشش روی که به ظاهر شدن اکسیدهای سفید حجیم تعبیر می شود. 
اکسیداسیونی که به از بین رفتن لایه های تکمیل کاری یا پسیواسیون (مو ضعی یا سراسری) منجر خواهد شد. مرحله اکسیداسیون سفید زمانی است که 5 درصد از سطح قطعه اکسیده شده باشد. 
8.6 ضریب اصطکاک 
این الزام تنها به پوشش هایی مربوط می شوند که سمبل آنها حرف L باشد. 
اندازه گیری ضریب اصطکاک باید با روش اشاره شده در استاندارد C10 0054 صورت بگیرد. 
ضریب اصطکاک بدست آمده باید برابر با °C03/0± °C15/0 باشد، مگر اینکه ضریب اصطکاک خاصی بر روی نقشه یا مدارک استاندارد مرتبط با قطعه اشاره شده باشد. 

9 کنترل فرایند پوشش روی کاری توسط اپلیکاتور 

اپلیکاتور تنها فرد مسئول در قبال مشتری در مورد مطابقت پوشش ها با الزامات این استاندارد می باشد. 
فایل قابل تحویل از سوی اپلیکاتور باید با نمونه های اولیه با فرایند مشخص پوشش روی الکترولیتی (با نام های مرجع تجاری محصولات بکار رفته) و نیز گزارش آزمایشات انجام شده از سوی وی جهت اثبات مطابقت پوشش با الزامات این استاندارد همراه باشد. هرگونه تغییر در فرایند مورد استفاده منوط به ارائه EI یا نمونه های اولیه جدید از محصولات خواهد بود.

الزامات مربوط به مقاومت در برابر سالت اسپری 2/1

(1) مواد زیر تا 200 ساعت (BS) مجاز است: 
• وجود یک پوشش یا لایه سفید رنگ (تعریف بند 8.5 را ببینید). 
• اکسیداسیون سفید با پوشش مینیمم 5 درصد سطح قطعه 
• وجود اکسیداسیون سفید بر روی لبه ها 
(2) بدون نقطه زنگ قرمز 
(3) ظاهر شدن اکسیداسیون سفید باید بیشتر از 100 ساعت سالت اسپری (بجای 200 ساعت) باشد، بویژه در پوشش های Z15, Z20, Z30 که نباید تکمیل کاری تقویتی R را بر روی آنها انجام داد.

الزامات مربوط به مقاومت در برابر سالت اسپری 2/1

(1) مواد زیر تا 200 ساعت BS مجاز است: 
وجود یک پوشش یا لایه سفید رنگ (تعریف بند 8.5 را ببینید). 
اکسیداسیون سفید با پوشش مینیمم 5 درصد سطح قطعه 
وجود اکسیداسیون سفید بر روی لبه ها 

(2) بدون نقطه زنگ قرمز 
(3) ظاهر شدن اکسیداسیون سفید باید بیشتر از 100 ساعت سالت اسپری (بجای 200 ساعت) پابرجا باشد، بویژه در پوشش های Z15, Z20, Z30 که نباید تکمیل کاری تقویتی R را بر روی آنها انجام داد.

1 موضوع 
2 مشخصات روکش ها 
2.1 جدول مشخصات و آزمایشات خوردگی روکش هایی که برای بهبود ظاهر و محافظت در برابر خوردگی استفاده می شوند. 
2.1.1 قطعات خارجی 
2.1.2 قطعات داخلي 
2.1.3 قطعات نيكل كاري شده 
2.1.4 قطعاتي كه پوشش مسي دارند. 
2.1.5 پرداخت و صيقل 
2.1.6 ارتباط با علامت گذاري ISO 
2.2 جدول مشخصات پوششهاي كروم سخت 
3 مشخصاتي كه بايد بررسي شود. 
3.1 اندازه گيري ضخامت پوشش 
3.2 محاسبه چسبندگي و شكنندگي پوشش. 
4 نحوة بيان بر روي مدارك 
5 تاريخچه و مدارك مورد اشاره 
5.1 تاريخچه 
5.2 مدارك مورد اشاره 

1 موضوع 

دستورالعمل حاضر در ارتباط با پوشش¬های الکترولیتی زیر می باشد: 
• پوشش مس، نیکل، نیکل- کروم و مس- نیکل- کروم که برای بهبود ظاهر و محافظت از قطعات فلزی (فولاد و آلیاژهای روی) بکار برده می شود. 
• پوشش کروم سخت برای بهبود مقاومت سایشی قطعات فولادی مورد ساتفاده در مجموعه های مکانیکی و محافظت آنها در برابر خوردگی . 
پوشش های تزئینی کروم را می توان بصورت براق، نیمه براق و یا مات (کدر) سفارش داد. 

2 مشخصات روکش ها

2.1 جدول مشخصات و آزمایشات خوردگی روکش هایی که برای بهبود ظاهر و محافظت در برابر خوردگی استفاده می شوند. 
2.1.1 قطعات خارجی 
(روکش مس، نیکل، کروم و نیکل- کروم)

- تركيبات نقل شده محدود نمي باشند و مي توان درصورت لزوم تركيبات مختلفي را ارائه نمود كه البته تنها بعد از آزمايشات كامل قابل تأييد خواهند بود. 
2- كروم معمول: رسوب در مخزن هاي تركيب معمولي ايجاد مي شود و حداقل ضخامت آن m 0.5 است. 
كروم با ترك هاي ريز : رسوبي است كه حداقل داراي 250 ترك خوردگي در هر سانتيمتر مربع و در تمام جهات است و حداقل ضخامت آن 0.3Um مي باشد (دستورالعمل آزمايش D251002)
3- لازم به توجه است كه اين آزمايش براي ايجاد قابليت تشخيص كيفي بين رسوبات نيكل و نيكل- مس مناسب نمي باشد زيرا معرف شيميايي مورد استفاده داراي يون مس مي باشد كه تسريع كننده خوردگي براي نيكل و بدون تأثير بر روي مس مي باشد. 
2.1.2 قطعات داخلي
(پوشش،‌مس، نيكل،‌كروم، و نيكل كروم).

1- تركيبات فوق الذكر محدود نمي باشند. مي توان تركيبات متفاوتي را ارائه نمود كه تنها بعد از آزمايشات قابل تأييد مي باشد. 
2- پوششهاي نيكل مي توانند، نيكل براق، نيكل دوپلكسي يا تري نيكل باشند. 
كروم پوششها مي تواند ”معمولي“ يا ”ترك دار“ باشد.

1.1قطعات نيكل كاري شده

1. 1.1.2 قطعاتي كه پوشش مسي دارند.

2.1.5 پرداخت و صيقل
پرداخت اوليه بايد بر طبق اصول هنري صورت گيرد و هيچگونه زدگي و آثار بجاي مانده قابل قبول نمي باشد. ظاهر قطعه بايد يكنواخت باشد. در مورد قطعاتي كه از جنس آلياژ روي هستند، پرداخت نبايد سطح فوقاني غير متخلخل را بردارد. 
اگر سطح قابل رؤيت قطعه بگونه اي باشد كه پذيرش وضعيت سطح خام ريخته گري را فراهم سازد ديگر نيازي به پرداخت نيست و مي توان پوشش مس را براي قطعه ريخته گري اعمال نمود.
اين مسئله از نقطه نظر مقاومت در برابر خوردگي بسيارمطلوب است. 
2.1.6 ارتباط با علامت گذاري ISO
CrE-1 بر روي آهن: Fe/Ni 40dcrr
Fe/Ni 30dCrmc
Fe/Cu 15 NI 15b crmc
CrE-1 بر روي Zn/Cu8N40dcrr Zamak
Zn/Cu8NI30dcrmc
Zn/Cu20NI20d crmc
CrI-1 بر روي آهن: Fe/NI 15bcrr
CrI-1 بر روي Zamak: Zn/Cu8NI 15bcrr

1جدول مشخصات پوششهاي كروم سخت

نکته:
a) سختي Vickers براي Cr Dur5 زير ده گرم و براي انواع ديگر زير صد گرم اندازه گيري مي شود. 
b) اگر تخليه گاز مورد نياز باشد، حرف D را به ادامه سمبل (نماد) اضافه كنيد. 
مثال: Cr Dur 5D
c) حداكثر ضخامتها جهت اطلاع ارائه شده اند، اگر رعايت حداكثر مقدار تعيين شده در دستور العمل اجباري است بايد كه اين نكته در نقشه ذكر شود. 
d) در مورد برخي كاربردهاي خاص، مي توان ضخامتهاي ديگر را ايجاد كرد كه مقدار و تلرانس آن در نقشه ذكر مي گردد.

2.2.1 امكان كروماژ سخت انواع فولادها

فولاد با سختي بيش از 32HRC كروماژ باعث تضعيف فولاد و كاهش مقاومت آن مي گردد (اين مقدار براي برخي انواع %40 مي باشد). گازگيري بمدت 2 ساعت و درجه حرارت cْ180 بعد از كروماژ باعث كاهش شكنندگي فلز مي گردد ولي مقاومت آن را كاهش نمي دهد. در ضمن باعث كاهش مقاومت در برابر خوردگي نيز مي گردد. 
فلزات با سختي كمتر از 32HRC.
تقويت نسبي مقاومت فولادهاي نوع XC8A 

2.2.2 حداكثر درجه حرارت استفاده 

سختي در درجه حرارت cْ200 شروع به كاهش پيدا مي كند و مقدار آن در cْ 400 تا HV 600 نزول پيدا مي كند. 

3 مشخصاتی كه بايد بررسی شود. 

3.1 اندازه گيري ضخامت پوشش
اندازه گيري ضخامت پوشش با يكي از روشهاي زير انجام مي گيرد در صورت اختلاف نظر تنها روش ميكروگرافيك مورد قبول است. 
3.1.1 متد ميكروگرافيك
آزمايش طبق دستورالعمل D251057 انجام مي شود. 
3.1.2 روش انحلال شيميايي
اين روش مبتني بر انحلال شيميايي پوشش سطحي كه به دقت اندازه گيري شده و اندازه گيري جرم فلزي كه بدين ترتيب حل شده، با استفاده از روشهاي شيميائي مناسب (پلاروگرافي، گراويمتري، اندازه گيري حجم و اسپكتروفوتومتري و ...) مي باشد. 
آزمايش طبق دستور العمل PEU1117 انجام خواهد شد. 
3.1.3 روش انحلال آنوديك
آزمايش طبق دستور العمل D251056 انجام خواهد شد. 
3.1.4 روش مغناطيسي
آزمايش طبق دستور العمل6 PEU 111 انجام خواهد شد. 
3.2 محاسبه چسبندگي و شكنندگي پوشش. 
3.2.1 آزمايش جدول بندي
آزمايش بر طبق دستور العمل آزمايشگاهي D251075 يا انتخاب پوشش بر طبق NFA91-101 انجام خواهد شد. 
3.2.2 آزمايش به روش خم نمودن
اگر قطعه قابل خم نمودن باشد، بايد آنرا در چند نقطه با وارد آوردن نيروي متغير در چند نقطه آنها را خم بنمائيم، تا بدين ترتيب باعث كشيدگي و فشردگي پوشش شويم، اين كار بايد تا هنگام گسيختگي قطعه ادامه داشته باشد. جداشدگي يا پوسته شدن پوشش به هيچ وجه قابل قبول نمي باشد. 
اين آزمايش را مي توان در مورد كروم سخت بر روي نمونه اي كه داراي روكش كروم به ضخامت um25 است انجام داد. اين آزمايش مي تواند به عنوان دليلي براي اثبات تطابق روند كار مورد استفاده قرار گيرد. 
3.2.3 آزمايش با سوهان
(بجز در مورد كروم سخت)
آزمايش بر طبق دستورالعمل NF-A-91-101 انجام خواهد شد. 
3.2.4 آزمايش چسبندگي در حين رفع معايب قطعه. 
(در مورد كروم سخت)
چسبندگي نامناسب باعث جداشدن پوشش در حين رفع معايب قطعه مي گردد. پوسته نشدن و جدانشدن پوشش بعد از رفع عيب قطعه نشانة اجراي صحيح فرآيند آب كاري صورت گرفته است. 
در حين اعمال پوشش كروم در برخي مواقع مي توان نقاطي را بر روي قطعه براي كروم كاري اضافي در نظر گرفت و بدين ترتيب آزمايش چسبندگي پوشش را در اين نقطه با اصلاح و تغيير در فلز پايه، انجام داد. 
3.2.5 آزمايش شوك حرارتي
قطعه را در كوره اي كه درجه حرارت آن مناسب فلز پايه است با تلرانس cْ10 ± گرم مي نمائيم. 
• فولاد: cْ300 بمدت 1 ساعت
• آلياژ روي: cْ160 به مدت 30 دقيقه

سپس قطعه را در آبي كه درجه حرارت آن در حد محيط است خنك مي نمائيم. در اين حالت پوسته و يا جداشدن پوشش قطعه قابل قبول نمي باشد. كلية قطعات آزمايش شده غير قابل استفاده تلقي مي شوند. 

4 نحوه بيان بر روي مدارک

پوشش با علامت و شماره دستورالعمل (در بين پرانتز) مشخص مي گردد.
(دستورالعمل CrE-1(B154120)

5 تاريخچه و مدارک مورد اشاره

5.1 تاريخچه 
5.1.1 تدوين
1979/12/01 تدوين دستورالعمل
5.1.2 موضوع تغييرات
1997/12/04 وارد شدن دستورالعمل به شبكه كامپيوتري IDEM
5.2 مدارك مورد اشاره
5.2.1 مدارك PSA
5.2.1.1 دستور العملها
D251056,D251002,D231325, D231001,D201253,D251075,D251057
5.2.1.2 غيره
PEU1117 , PEU1116
5.2.2 مدارك خارجي
NF A91-101-10/1971
3-5- معادل با:
4-5- مطابق با:
5-5- كلمات كليدي

استاندارد ISO 2819 چسبندگی پوششهای فلزی روی پایه فلزی لایه نشانی شده به روش الکترولیتی و شیمیایی 
1- دامنه و زمینه استاندارد
2-روش آزمون
آزمون روش burnishng test 
آزمون ball burnishing 
آزمون shot peening 
آزمون پوسته پوسته شدن peel 
آزمون file 

آزمون Grinding & sawing 

آزمون Chisel
آزمون Scribe and grind

آزمون به روش خمش Bending
تست Twisting 

آزمون کشش
آزمون شوک حرارتی
آزمون Drawing 
آزمون کاتدیک

3-مرجع استاندارد
4-ابزار آزمایش 
5-ارزیابی پوشش 
6-تنظیم شدت peening

 
استاندارد ISO 2819 چسبندگی پوششهای فلزی روی پایه فلزی لایه نشانی شده به روش الکترولیتی و شیمیایی 
جهت اگاهی و استفاده علاقمندان موجود میباشد.             

برای دریافت متن کامل استاندارد با ما تماس بگیرید.

جدول کاربرد و خواص آبکاری های مختلف (پوشش های فلزی الکترولیتی)

منبع: کتاب هندبوک 92 آبکاری - انجمن آبکاری

گردآوری: علیرضا خلج زاده

غلظت CrO₃ در الکترولیت کروم

پوشش کاری الکترولیتی