Provläsningsexemplar / Preview SIS FASTSTÄLLER OCH UTGER SVENSK STANDARD SAMT SÄLJER NATIONELLA OCH INTERNATIONELLA STANDARDPUBLIKATIONER

Transkript

1 SIS - Standardiseringskommissionen i Sverige SVENSK STANDARD SS-ISO 4521 Standarden utarbetad av Första giltighetsdag Utgåva Sida Registrering SMS, SVERIGES MEKANSTANDARDISERING (13) SMS reg SIS FASTSTÄLLER OCH UTGER SVENSK STANDARD SAMT SÄLJER NATIONELLA OCH INTERNATIONELLA STANDARDPUBLIKATIONER I serien Ytbehandling av metaller har denna svenska standard nummer K beläggningar av silver och silver- Iegeringar för tekniska ändamål Metallic coatings Electrodeposited silver and silver alloys for engineering purposes Denna standard utgörs av den engelska versionen av den internationella standarden ISO med svensk översättning. Av de internationella standarder som åberopas i standarden är följande överförda till svenska standarder: This Swedish standard consists of the English version of the International Standard ISO with a Swedish translation. Of the international standards referred to in this standard the following are adopted in Swedish standards: ISO 1463 = ISO 2064 = ISO 2177 = SS-ISO 1463 (SMS reg 6.614), Oorganiska ytbeläggningar Bestämning av skikttjocklek med mikroskop, E + Sv SS-ISO 2064 (SMS reg 6.601), Oorganiska ytbeläggningar Bestämning av skikttjocklek - Terminologi och allmänna riktlinjer, E + Sv SS-ISO 2177 (SMS reg 6.618), Oorganiska ytbeläggningar Bestämning av skikttjocklek - Coulometrisk metod genom anodisk upplösning, E + Sv ISO 4516 = SS-ISO 4516 (SMS reg 6.923), Oorganiska ytbeläggningar Metalliska och närbesläktade ytbeläggningar Vickers och Knoop mikrohårdhetsprovning, E ISO 4519 = ISO 4522/1 = SS-ISO 4519 (SMS reg 6.913), Oorganiska ytbeläggningar Provtagning för attributkontroll, E + Sv SS-ISO 4522/1 (SMS reg ), Oorganiska ytbeläggningar Provningsmetod för elektrolytiska beläggningar av silver och silverlegeringar Bestämning av skikttjocklek, E + Sv ISO 4522/2 = SS-ISO 4522/2 (SMS reg ), Oorganiska ytbeläggningar Provningsmetod för elektrolytiska beläggningar av silver och silverlegeringar Vidhäftningsprovning, E + Sv E betecknar engelsk text, Sv svensk. E indicates English text, Sv Swedish text. UDK Beteckningen SS för svensk standard infördes 1978, Svensk standard med beteckning SEN, SIS eller SMS får beteckningen SS vid revidering.

2 beläggningar av silver och silverlegeringar för SVENSK STANDARD tekniska ändamål Utgåva 1 SS-ISO 4521 Sida 2 0 Inledning Denna internationella standard anger en rad elektrolytiska beläggningar av silver och silverlegeringar för elektriskt, elektroniskt och annat tekniskt bruk. I denna internationella standard definieras tekniskt bruk som sådant för vilket beläggningen i första hand skall fylla icke dekorativa, funktionella uppgifter, medan dekorativa ändamål definieras som sådana för vilka utseendet hos den behandlade artikeln är viktigast. Skydd mot korrosion kan emellertid vara ett krav i båda fallen. Elektrolytiska beläggningar av silver och silverlegeringar används i många tillämpningar och väljs på grund av sin utomordentligt goda elektriska konduktivitet. Under många användningsförhållanden kan emellertid sulfidbeläggningar bildas på silverskikten, vilket gör dem olämpliga att använda i lågspända elektroniska kretsar på grund av att kontaktresistansen hos den försilvrade anläggningsytan ökar. Silversulfidbeläggningar är ändå inte helt isolerande, varför de inte är särskilt skadliga på andra elektriska kontakter, där högre spänningar och (eller) högre kontakttryck används. Emballagematerial, såsom papper och kartong, innehåller ofta små mängder svavelföreningar, som kan orsaka svår missfärgning på elektrolytiskt försilvrade föremål. Hänsyn skall tagas till detta när försilvrade föremål emballeras, lagras och transporteras. Emballagematerialen bör vara fria från påtaglig mängd förorening av svavelföreningar. Behandlingar för att förhindra eller fördröja missfärgning kan utföras på beläggningar av silver och silverlegering (se avsnitt 12). Dessa behandlingar ökar kontaktresistansen i högre eller lägre grad, varför de endast kan användas i vissa fall. Det bör uppmärksammas möjligheten att a) migrering av silver kommer att uppstå i elektroniska kretsar, speciellt om isolationsmaterialet är fuktigt; b) sönderskavning (kallsvetsning) kommer att uppstå, när två likartade silverytor (till exempel två blanka eller två matta skikt) används i glidande kontakter mot varandra. 0 Introduction This International Standard specifies a range of electrodeposited silver and silver alloy coatings for electrical, electronic and other engineering purposes. Within this International Standard, engineering purposes are defined as those for which the coating has to fulfil primarily non-decorative functional tasks, while decorative purposes are defined as those for which the appearance of the finished article is of prime importance. However, protection against corrosion may be a requirement in both cases. Electrodeposited silver and silver alloy coatings are used in many applications and are chosen for their extremely good electrical conductivity. However, in many conditions of service, sulfide films are liable to form on the coatings, consequently increasing the contact resistance of the silver electroplated mating surface and making them unsuitable for use in low voltage electronic circuits. Nevertheless, because the silver sulfide films are not completely insulating, they are not particularly detrimental to other electrical contacts where higher voltages and/or higher contact pressures are used. Packaging materials, such as paper and cardboard, frequently contain small amounts of sulfur compounds which can cause excessive tarnishing of silver and silver alloy electrodeposited articles. Cognizance should be taken of this when silver and silver alloy electrodeposited articles are packed, stored and transported, and the packaging materials should be free from significant contamination by sulfur compounds. Anti-tarnish treatments can be applied to the silver and silver alloy coatings to prevent or delay tarnishing (see clause 12), but these treatments increase contact resistance to a greater or lesser extent and so may only prove useful in certain cases. Attention is drawn to the possibility that a) ionic migration of silver will occur in electronic circuits, particularly if the insulating material is damp; b) galling (cold welding) will occur when two similar silver surfaces (for example two "bright" or two "dull" coatings) are used in sliding contact. Attention is also drawn to the expression in certain contexts of silver contents in terms of parts per thousand (by mass), also known as "thousandths" (millièmes) or "fineness". In this International Standard, percentages by mass to one decimal place are used. Det bör också uppmärksammas att silverhalten i vissa sammmanhang uttrycks som viktdelar per tusen, vilket även kallas tusendelar (millièmes) eller finhet. I denna internationella standard anges halten i viktprocent med en decimal. 1 Omfattning och tillämpning Denna internationella standard gäller för elektrolytiska beläggningar av silver och dess legeringar för elektriska, elektroniska och andra tekniska tillämpningar på metalliska eller icke-metalliska material. Sådana beläggningar kan även bli föremål för en efterföljande maskinbearbetning. 1 Scope and field of application This International Standard specifies requirements for electrodeposited coatings of silver and its alloys for electrical, electronic and other engineering applications on metallic and non-metallic materials. Such coatings may or may not be subject to subsequent machining.

3 tekniska ändamål Utgåva 1 Sida 3 Standarden gäller inte för beläggningar på gängade föremål [se ISO 4042, Threaded components Electroplated coatings components (för närvarande som förslag)] eller beläggningar på plåt eller band i obearbetat tillstånd. It does not apply to coatings on screw threads [see ISO 4042, Threaded components Electroplated coatings components (at present at the stage of draft)] or to coatings on sheet or strip in the unfabricated form. 2 Referenser (De referenser som är överförda till svenska standarder anges även på sida 1.) 2 References (The references adopted in Swedish standards are also given on page 1.) ISO 1463, Metallic and oxide coatings Measurement of coating thickness Microscopical method. ISO 2064, Metallic and other non-organic coatings Definitions and conventions concerning the measurement of thickness. ISO 2177, Metallic coatings Measurement of coating thickness Coulometric method by anodic dissolution. 1) ISO 4516, Metallic and related coatings Vickers and Knoop microhardness tests. ISO 4519, Electrodeposited metallic coatings and related finishes Sampling procedures for inspection by attributes. ISO 4522, Metallic coatings Test methods for electrodeposited silver and silver alloy coatings Part 1 : Determination of coating thickness. Part 2 : Adhesion tests. Part 3 : Residual salts test. 2) ISO 4536, Metallic coatings (TAA test). Thioacetamide corrosion test IEC Publication , Basic environmental testing procedures Test T : Soldering. 3 Definitioner 3 Definitions För denna internationella standard gäller definitionerna i ISO 2064, speciellt den följande. kravyta: del av föremålet vilken är täckt eller skall täckas av ytbeläggningen och för vilken ytbeläggningen är nödvändig med tanke på användbarhet och (eller) utseende For the purpose of this International Standard, the definitions of ISO 2064, especially the following, apply. significant surface : The part of the article covered or to be covered by the coating and for which the coating is essential for serviceability and/or appearance. 1) För närvarande som förslag. (Revidering av ISO ) 2) För närvarande som förslag. 1) At present at the stage of draft. (Revision of ISO ) 2) At present at the stage of draft.

4 tekniska ändamål Utgåva 1 Sida 4 4 Information som skall delges ytbehandlaren av köparen 4.1 Nödvändig information Följande information skall delges ytbehandlaren av köparen: a) denna internationella standards nummer (ISO 4521); b) beteckningen för den önskade beläggningen (se avsnitt 8 och 11.2); c) kravytan på den aktuella detaljen skall anges, exempelvis på ritning eller genom att man tillhandahåller på lämpligt sätt markerade provföremål; d) önskat utseende (se 11.1); e) den eller de metoder för provning av vidhäftningen som skall användas (se 11.5) f) den provtagningsmetod som skall väljas (se avsnitt 7). 4.2 Tilläggsinformation Följande tilläggsinformation kan krävas, och om så är fallet skall den anges av köparen: a) den lägsta silverhalten hos beläggningen [se 8 c)] och uppgifter om eventuella avsiktliga legeringstillsatser (se 11.4); b) basmaterialets beskaffenhet, dess ytbeskaffenhet och ytjämnhet (se avsnitt 5); c) eventuellt behov av avspänningsbehandling före elektrolytisk metallbeläggning och (eller) väteutdrivning efter densamma (se avsnitt 9); d) eventuella specialkrav, inklusive tjockleken, på underbeläggningar (se avsnitten 6 och 10); e) eventuella krav på korrosionshärdighet och (eller) porfrihet och de provningsmetoder som skall användas (se 11.3); f) beläggningens elektriska egenskaper och de provningsmetoder som skall användas (se 11.6); g) beläggningens mikrohårdhet och den provningsmetod i ISO 4516 som skall användas (se 11.7); h) eventuella krav på behandling mot missfärgning, typ av behandling och de provningsmetoder som skall användas; j) krav på lödbarhet och den provningsmetod som skall användas (se 11.8); k) eventuella krav på renhet hos den färdiga produkten (se 11.10). 4 Information to be supplied by the purchaser to the electroplater 4.1 Essential information The following information shall be supplied by the purchaser to the electroplate : a) the number of this International Standard (ISO 4521); b) the classification number of the coating required (see clause 8 and 11.2); c) the significant surface of the article to be electroplated indicated, for example, on drawings or by the provision of suitably marked samples; d) the surface appearance (see 11.1); e) the method(s) of adhesion testing to be employed (see 17.5); f) the sampling procedure to be adopted (see clause 7). 4.2 Additional information The following additional information may be required and, if so, shall be specified by the purchaser : a) the minimum silver content of the coating [see 8 c)] and details of any intentional alloying elements (see 11.4); b) the nature of the basis material, its surface condition and roughness (see clause 5); c) any requirements for stress relief before electroplating and/or hydrogen embrittlement relief after electroplating (see clause 9); d) any special requirements, including the thickness, for undercoats (see clauses 6 and 10); e) any requirements for corrosion resistance and/or porosity testing and the methods of test to be used (see 11.3); f) the electrical properties of the coating and the methods of test to be used (see 11.6); g) the microhardness of the coating and the test method from ISO 4516 to be used (see 11.7); h) any requirements for anti-tarnish treatment, the type of treatment and methods of test to be applied; j) requirements for solderability and the method of test to be used (see 11.8); k) any requirements for freedom from contamination of the finished product (see 11.10).

5 tekniska ändamål Utgåva 1 Sida 5 5 Basmaterial Denna internationella standard anger inga krav på tillstånd, utseende eller ytjämnhet hos basmaterialet före elektrolytisk metallbeläggning. Man bör emellertid inse att beläggningens ytjämnhet är beroende av basmaterialets ursprungliga ytjämnhet och detta skall därför inte utgöra skäl för ett underkännande av silverbeläggningen. 5 Basis material This International Standard specifies no requirements for the condition, finish or surface roughness of the basis material prior to electroplating. However, it should be recognized that the surface roughness of the coating will be dependent on the initial surface roughness of the basis material and this shall not, therefore, be a cause for rejection of the silver or silver alloy coating. 6 Förbehandling 6.1 Kvicksilverföreningar får inte användas vid förbehandling av basmaterial. 6.2 För att undvika dålig vidhäftning är det vanligt att applicera ett silveranslag för att förhindra kemisk utfällning av silver och silverlegeringar på basmaterialet. Före försilvring av vissa legeringar kan ett guldanslag vara att föredra. 6 Pretreatment 6.1 Mercury compounds shall not be used in the pretreatment of basis materials. 6.2 To avoid poor adhesion, it is usual to use a silver strike to prevent the chemical deposition of silver and silver alloys on to the basis material. For electroplating certain alloys, a gold strike may be preferable. 7 Provtagning Ett slumpmässigt provuttag enligt ISO 4519 skall göras ur kontrollpartiet. Föremålen i provuttaget skall kontrolleras med avseende på överensstämmelse med fordringarna i denna internationella standard, och partiet skall klassificeras som överensstämmande eller icke överensstämmande med de enskilda kraven enligt kriterierna för provtagningsplanerna i ISO Sampling A random sample of the size required by ISO 4519 shall be selected from the inspection lot. The articles in the sample shall be inspected for conformance to the requirements of this international Standard and the lot shall be classified as conforming or not conforming to each requirement according to the criteria of the sampling plans in ISO Beteckning Beteckningen består av: a) det kemiska tecknet för basmetallen eller för den dominerande metallen i en legering eller NM för ett icke-metalliskt basmaterial följt av ett snedstreck; b) om underbeläggning skall finnas, anges det kemiska tecknet för ifrågavarande metall (eller tecknen, om det är fråga om flera metaller) följt av ett snedstreck, enligt exemplen i tabell 1; c) det kemiska tecknet för silver, Ag, som om så är nödvändigt följs av ett tal inom parentes, som anger beläggningens lägsta tillåtna silverhalt i viktprocent med en decimal; d) ett tal som visar silver- eller silverlegeringsbeläggningens minimitjocklek, i µm, på kravytan. 8 Classification number The classification number comprises : a) the chemical symbol for the basis metal or for the principal metal, if an alloy, or in the case of non-metallic materials the letters NM followed by an oblique stroke; b) if appropriate, the chemical symbol(s) for the undercoat metal(s), as shown by the examples given in table 1, followed by an oblique stroke; c) the chemical symbol for silver, Ag, followed if required by a number in parentheses representing the minimum silver content, expressed as a percentage by mass, of the silver coating to one decimal place; d) a number indicating the minimum thickness, in micrometres, of the silver or silver alloy coating on the significant surface. Tabell 1 Kemiska tecken Table 1 Symbols

6 tekniska ändamål Utgåva 1 Sida 6 Exempel på fullständiga beteckningar: en silverbeläggning med minimitjockleken 20 µm på mässing har beteckningen Cu/Ag20 en 99,9-procentig silverbeläggning med minimitjockleken 10 µm på stål och med underbeläggning av nickel har beteckningen Fe/Ni/Ag(99,9) 10. Examples of complete classification numbers are a silver coating, having a thickness of 20 µm (minimum), on brass, has the classification number Cu/Ag 20 a 99,9 % silver coating, having a thickness of 10 µm (minimum), on steel, using a nickel undercoat, has the classification number Fe/Ni/Ag(99,9) Värmebehandling av stål 9.1 Allmänt Vissa basmetaller skall värmebehandlas enligt 9.3 och 9.4 för att risken för skador genom väteförsprödning skall minska. Under alla förhållanden skall värmebehandlingstiden börja räknas från den tidpunkt då samtliga detaljer helt igenom har antagit den angivna temperaturen. Föremål tillverkade av stål med en brottgräns över 1050 MPa 1) (motsvarande hårdhetsvärden är cirka 34 HRC, 340 HV eller 325 HB) och ythärdade föremål kräver värmebehandling. Förbehandling som innefattar katodisk behandling i alkaliska eller sura lösningar skall undvikas. Dessutom rekommenderas att man väljer bad för elektrolytisk metallbeläggning med högt katodiskt strömutbyte för stålföremål med brottgräns över 1450 MPa (motsvarande hårdhetsvärden är cirka 45 HRC, 440 HV eller 415 HB). 9.2 Indelning av stål Med undantag för ythärdade föremål (se och 9.4.2) skall värmebehandlingsdata väljas på basis av den angivna maximibrottgränsen. Stålsorterna skall indelas efter den angivna maximibrottgränsen enligt tabell 2. Om stålspecifikationen endast anger minimibrottgräns, skall motsvarande maximibrottgräns bestämmas ur tabell 2. Tabell 2 Indelning av stål och maximibrottgränser svarande mot angivna minimibrottgränser Angiven minimibrottgräns, (M Pa) R m min Motsvarande maximibrottgräns, (M Pa) R m max 9 Heat treatment of steels 9.1 General Heat treatment as specified in 9.3 and 9.4 shall be performed on certain basis metals to reduce the risk of damage by hydrogen embrittlement. In all cases, the duration of heat treatment shall commence from the time at which the whole of each part attains the specified temperature. Parts made from steels with maximum specified tensile strengths greater than MPa 1) (corresponding hardness values approximately 34 HRC, 340 HV or 325 HB) and surfacehardened parts will require heat treatment. Preparation involving cathodic treatments in alkaline or acid solutions shall be avoided. Additionally, the selection of electroplating solutions with high cathodic efficiencies is recommended for steel components with tensile strengths greater than MPa (corresponding hardness values approximately 45 HRC, 440 HV or 415 HB). 9.2 Categorization of steels With the exception of surface-hardened parts (see and 9.4.2), the heat-treatment conditions shall be selected on the basis of the specified maximum tensile strength. Steels shall be categorized according to specified maximum tensile strength according to table 2. If the steel specification is only in terms of minimum tensile strength, the corresponding maximum tensile strength shall be determined from table 2. Table 2 Categories of steels and maximum tensile strengths corresponding to specified minimum tensile strengths Minimum specified tensile strength, R m min (MPa) Corresponding maximum tensile strength, R m max (MPa) Om varken maximi- eller minimibrottgräns har angetts för stålet, skall Vickers hårdhetsvärden 340, 440 och 560 HV anses ekvivalenta med maximibrottgränserna 1050, 1450 respektive 1800 MPa och dessa gränser skall användas vid val av värmebehandlingsdata If neither the maximum nor the minimum tensile strength is specified for the steel, Vickers hardness values of 340, 440 and 560 HV shall be regarded as equivalent to maximum tensile strengths 1 050, and MPa, respectively, and these strengths shall be used to select the heattreatment conditions. 1) 1 MPa = 1 N/mm 2 1) 1 MPa = 1 N/mm 2

7 tekniska ändamål Utgåva 1 Sida Avspänningsbehandling före elektrolytisk metallbeläggning De data som anges i tabell 3 rekommenderas om köparen fordrar att föremålen skall avspänningsbehandlas före elektrolytisk metallbeläggning. Andra data, såsom lämpliga kombinationer av kortare behandlingstider vid motsvarande högre temperaturer, kan emellertid användas om de har visat sig verksamma. Värmebehandlingen skall utföras innan någon förbehandling eller rengöring påbörjas i bad innehållande vatten som lösningsmedel. 9.3 Stress relief before electroplating The conditions given in table 3 are recommended if the purchaser requires the parts to be stress relieved before electroplating, although different conditions, namely suitable combinations of shorter periods at appropriate higher temperatures, may be used if they have been shown to be effective. The heat treatment shall be carried out before the commencement of any preparation or cleaning treatment using aqueous solutions. Tabell 3 Värmebehandlingsdata för avspänningsbehandling före elektrolytisk metallbeläggning (gäller inte för ythärdade föremål) Table 3 Heat-treatment conditions for stress relief before electroplating (excluding surface-hardened parts) Ythärdade föremål skall värmebehandlas vid C under minst 5 h eller under kortare tid vid högre temperatur, om den resulterande minskningen i ythårdhet hos underlaget kan godtas Om avspänningsbehandling görs efter kulpening eller annan kallbearbetning, får temperaturen inte överskrida 220 C. 9.4 Väteutdrivning efter elektrolytisk metallbeläggning Behandlingen skall utföras så snart som möjligt, men inte senare än 4 h efter elektrolytisk metallbeläggning enligt tabell Surface-hardened parts shall be heat treated at 130 to 150 C for not less than 5 h or for shorter periods at higher temperatures if the resulting loss of surface hardness of the substrate is acceptable If stress relief is given after shot peening or other cold working processes, the temperature shall not exceed 220 C. 9.4 Hydrogen embrittlement relief after electroplating The treatment shall be carried out as soon as possible, and in any case not later than 4 h after electroplating, according to the conditions specified in table 4. Tabell 4 Värmebehandlingsdata för väteutdrivning efter elektrolytisk metallbeläggning (gäller inte för ythärdade föremål) Table 4 Heat-treatment conditions for hydrogen embrittlement relief after electroplating (excluding surface-hardened parts) Ythärdade föremål skall värmebehandlas vid en temperatur C under minst 2 h Surface-hardened parts shall be heat treated at a temperature between 190 and 220 C for not less than 2 h.

8 tekniska ändamål Utgåva 1 Sida Andra temperaturer och tider kan anges och användas, om de har visat sig vara verksamma på det ifrågavarande föremålet och köparen godtar dem. Föremål skall dock inte värmebehandlas vid högre temperatur än anlöpningstemperaturen. ANM Det bör uppmärksammas att de angivna värmebehandlingarna kan orsaka diffusion mellan silverbeläggningen och underlaget. Underbeläggning av nickel minskar denna effekt. Se även anmärkning 3 i avsnitt Fordringar på underbeläggningar De krav på skikttjocklek för underbeläggningar som anges i tabell 5 är minimivärden. För svåra användningsförhållanden kan tjockare skikt bli nödvändiga och dessa skall då anges av köparen [se 4.2 d)]. ANMÄRKNINGAR 1 Vägledning för att undvika dålig vidhäftning, se Det kan vara viktigt att underbeläggningen har låga inre spänningar. 3 För vissa tillämpningar kan underbeläggningar av koppar och (eller) nickel vara icke önskvärda. I sådana fall kan underbeläggningen ersättas av silver eller silverlegering till minst samma tjocklek Other temperatures and durations may be specified and used if they have been shown to be effective for the particular part, and are acceptable to the purchaser. However, parts shall not be heat treated above their tempering temperature. NOTE Attention is drawn to the fact that the heat treatments specified can cause interdiffusion of the silver coating and the substrate. Undercoats of nickel reduce this effect. However, see also note 3 to clause Requirements for undercoats The thickness requirements for undercoats given in table 5 are minimum values. For arduous conditions of service, greater thicknesses may be required and shall be specified by the purchaser [see 4.2 d)]. NOTES 1 See 6.2 for guidance on avoidance of poor adhesion. 2 An undercoat of low stress may be essential. 3 For certain applications, undercoats of copper and/or nickel may be undesirable. In such cases, the undercoat may be replaced by at least the same thickness of silver or silver alloy.