AMS 2460 STANDARD | TIÊU CHUẨN AMS 2460| QUY TRÌNH MẠ CROM CƠ BẢN THEO TIÊU CHUẨN  AMS 2460

Scope| Phạm vi:

ASM 2460 covers the requirements for electrodeposited chromium coatings on metal surfaces for engineering applications.

ASM 2460 bao gồm các yêu cầu đối với lớp phủ crom mạ điện trên bề mặt kim loại cho các ứng dụng kỹ thuật.

Chromium Plating Types | Các loại mạ crom:

The standard defines four types of chromium plating: Type 0 – As plated, Type 1 – For engineering purposes, Type 2 – For aircraft applications, and Type 3 – For missile and satellite applications.

Tiêu chuẩn xác định bốn loại mạ crom: Loại 0 – Như được mạ, Loại 1 – Dành cho mục đích kỹ thuật, Loại 2 – Dành cho ứng dụng máy bay và Loại 3 – Dành cho ứng dụng tên lửa và vệ tinh.

Surface Preparation | Chuẩn bị bề mặt:

The metal surface to be coated with chromium must be thoroughly cleaned to remove all contaminants, oils, and other materials that could affect the coating process. The surface must then be prepared using the appropriate method for the specific type of chromium coating being used.

Bề mặt kim loại được phủ crom phải được làm sạch kỹ lưỡng để loại bỏ tất cả các chất gây ô nhiễm, dầu và các vật liệu khác có thể ảnh hưởng đến quá trình phủ. Sau đó, bề mặt phải được chuẩn bị bằng phương pháp thích hợp cho loại lớp phủ crom cụ thể đang được sử dụng.

Coating Process | Quá trình phủ:

The chromium coating process must be performed according to the prescribed procedure to ensure the thickness and durability of the chromium coating layer. The coating process involves a series of steps including pre-cleaning, acid dipping, nickel plating (if required), chromium plating, and post-treatment.

Quá trình mạ crom phải được thực hiện theo quy trình quy định để đảm bảo độ dày và độ bền của lớp mạ crom. Quá trình phủ bao gồm một loạt các bước bao gồm làm sạch trước, nhúng axit, mạ niken (nếu cần), mạ crom và xử lý sau.

Inspection and Evaluation | Kiểm tra và đánh giá

After the chromium plating process is completed, the product must be inspected and evaluated to ensure it meets the requirements of the standard. Inspection requirements include the thickness of the chromium coating layer, adhesion, and corrosion resistance.

Sau khi hoàn thành quá trình xi mạ crom, sản phẩm phải được kiểm tra và đánh giá đảm bảo đáp ứng các yêu cầu của tiêu chuẩn. Các yêu cầu kiểm tra bao gồm độ dày của lớp phủ crom, độ bám dính và khả năng chống ăn mòn.

Certification | Chứng nhận

The standard requires that a certification of compliance be provided with each shipment of chromium coated products. The certification must include information such as the type of chromium coating, the thickness of the coating layer, and the results of any required testing.

Tiêu chuẩn yêu cầu chứng nhận tuân thủ phải được cung cấp cho mỗi lô hàng sản phẩm được phủ crom. Chứng nhận phải bao gồm các thông tin như loại lớp phủ crom, độ dày của lớp phủ và kết quả của bất kỳ thử nghiệm bắt buộc nào.

AMS (Aerospace Material Specification) standards cover a wide range of materials and processes used in aerospace industry, including the quality requirements for hard chrome coatings. The specific AMS standard that covers the quality requirements for hard chrome coatings is AMS 2460, which specifies the requirements for electrodeposited chromium coatings on metal surfaces for engineering applications.

Các tiêu chuẩn AMS (Thông số kỹ thuật vật liệu hàng không vũ trụ) bao gồm nhiều loại vật liệu và quy trình được sử dụng trong ngành hàng không vũ trụ, bao gồm các yêu cầu chất lượng đối với lớp phủ crôm cứng. Tiêu chuẩn AMS cụ thể bao gồm các yêu cầu về chất lượng đối với lớp phủ crom cứng là AMS 2460, tiêu chuẩn này quy định các yêu cầu đối với lớp phủ crom lắng đọng điện phân trên bề mặt kim loại cho các ứng dụng kỹ thuật.

AMS 2460 defines four types of chromium plating: Type 0 – As plated, Type 1 – For engineering purposes, Type 2 – For aircraft applications, and Type 3 – For missile and satellite applications. The standard specifies the surface preparation, plating process, inspection, and certification requirements for each type of chromium plating.

AMS 2460 xác định bốn loại mạ crom: Loại 0 – Như được mạ, Loại 1 – Dành cho mục đích kỹ thuật, Loại 2 – Dành cho ứng dụng máy bay và Loại 3 – Dành cho ứng dụng tên lửa và vệ tinh. Tiêu chuẩn quy định các yêu cầu về chuẩn bị bề mặt, quy trình xi mạ, kiểm tra và chứng nhận đối với từng loại xi mạ crom.

In terms of quality, AMS 2460 specifies several requirements for the hard chrome coating, including:

Về chất lượng, AMS 2460 quy định một số yêu cầu đối với lớp mạ crom cứng, bao gồm:

Thickness | Độ dày:

The thickness of the hard chrome coating must be within the range specified for the type of chromium plating being used. The thickness can be measured using non-destructive methods such as X-ray fluorescence or destructive methods such as microhardness testing.

Độ dày của lớp mạ crom cứng phải nằm trong phạm vi quy định cho loại lớp mạ crom đang được sử dụng. Độ dày có thể được đo bằng các phương pháp không phá hủy như huỳnh quang tia X hoặc các phương pháp phá hủy như kiểm tra độ cứng vi mô.

Adhesion | Độ bám dính:

The hard chrome coating must adhere well to the metal substrate without any flaking or peeling. The adhesion can be tested using methods such as cross-hatch adhesion testing or bend testing.

Lớp mạ crôm cứng phải bám dính tốt vào bề mặt kim loại mà không bị bong tróc. Độ bám dính có thể được kiểm tra bằng các phương pháp như kiểm tra độ bám dính chéo hoặc thử nghiệm uốn cong.

Corrosion resistance | Chống ăn mòn:

The hard chrome coating must have good corrosion resistance to protect the underlying metal substrate from environmental factors. The corrosion resistance can be tested using methods such as salt spray testing or humidity testing.

Lớp mạ crom cứng phải có khả năng chống ăn mòn tốt để bảo vệ lớp nền kim loại bên dưới khỏi các tác nhân từ môi trường. Khả năng chống ăn mòn có thể được kiểm tra bằng các phương pháp như thử nghiệm phun muối hoặc thử nghiệm độ ẩm.

Surface finish | Bề mặt hoàn thiện:

The hard chrome coating must have a smooth and uniform surface finish without any pits or irregularities that could affect the function of the part.

Lớp mạ crôm cứng phải có bề mặt nhẵn và đồng nhất, không có vết rỗ hoặc bất thường nào có thể ảnh hưởng đến chức năng của bộ phận.

AMS 2460 also specifies the testing methods and acceptance criteria for thickness, adhesion, and corrosion resistance of the hard chrome coating. The standard requires that a certification of compliance be provided with each shipment of chromium coated products, which must include information such as the type of chromium coating, the thickness of the coating layer, and the results of any required testing.

AMS 2460 cũng chỉ định các phương pháp thử nghiệm và tiêu chí chấp nhận về độ dày, độ bám dính và khả năng chống ăn mòn của lớp mạ crôm cứng. Tiêu chuẩn yêu cầu chứng nhận tuân thủ phải được cung cấp cho mỗi lô hàng sản phẩm được phủ crom, phải bao gồm thông tin như loại lớp phủ crom, độ dày của lớp phủ và kết quả của bất kỳ thử nghiệm bắt buộc nào.

Here is a general procedure for hard chrome plating under AMS 2460:

Dưới đây là quy trình chung mạ Crom theo tiêu chuẩn AMS 2460:

1. Surface Preparation: The substrate surface must be thoroughly cleaned to remove all traces of grease, oil, rust, and other contaminants. The surface should be roughened by mechanical or chemical means to improve adhesion of the chrome plating.

Chuẩn bị bề mặt: Bề mặt bề mặt phải được làm sạch kỹ lưỡng để loại bỏ tất cả các vết dầu mỡ, rỉ sét và các chất gây ô nhiễm khác. Bề mặt phải được làm nhám bằng các biện pháp cơ học hoặc hóa học để tăng độ bám dính của lớp mạ crom.

 

2. Masking: Areas of the substrate that are not to be plated must be masked off using a suitable material, such as tape or wax.

Che phủ: Các khu vực của bề mặt không được mạ phải được che phủ bằng vật liệu thích hợp, chẳng hạn như băng dính hoặc sáp…

3. Pre-plating Treatment: The substrate is immersed in a pre-plating solution, such as a sulfuric acid bath, to activate the surface and remove any remaining contaminants.

Xử lý trước Xi mạ: Chất nền được ngâm trong dung dịch mạ crom có chứa axit cromic và axit sunfuric, và một dòng điện chạy qua dung dịch để lắng đọng một lớp crom lên chất nền. Độ dày lớp mạ phải nằm trong phạm vi quy định trong tiêu chuẩn AMS 2460.

4. Plating: The substrate is immersed in a chromium plating solution containing chromic acid and sulfuric acid, and an electric current is passed through the solution to deposit a layer of chromium onto the substrate. The plating thickness should be within the specified range in the AMS 2460 standard.

Xi mạ: Chất nền được ngâm trong dung dịch mạ crom có chứa axit cromic và axit sunfuric, và một dòng điện chạy qua dung dịch để lắng đọng một lớp crom lên chất nền. Độ dày lớp mạ phải nằm trong phạm vi quy định trong tiêu chuẩn AMS 2460.

 

5. Post-Plating Treatment: After plating, the substrate is rinsed in deionized water to remove any residual plating solution. It may then be subjected to a post-plating treatment, such as a hot water rinse or a baking process, to improve the adhesion and durability of the chrome layer.

Xử lý sau khi mạ: Sau khi mạ, chất nền được rửa sạch trong nước khử ion để loại bỏ dung dịch mạ còn sót lại. Sau đó, nó có thể được xử lý sau khi mạ, chẳng hạn như rửa bằng nước nóng hoặc quy trình nung, để cải thiện độ bám dính và độ bền của lớp mạ crôm.

6. Inspection: The chrome-plated surface is inspected for any defects, such as cracks, pits, or voids. The plating thickness is also measured to ensure it meets the specified range in the AMS 2460 standard.

Kiểm tra: Bề mặt mạ crôm được kiểm tra xem có bất kỳ khuyết tật nào không, chẳng hạn như vết nứt, rỗ hoặc lỗ rỗng. Độ dày lớp mạ cũng được đo để đảm bảo đáp ứng phạm vi quy định trong tiêu chuẩn AMS 2460.

 

Note that the specific parameters and requirements for each step of the process may vary depending on the particular application and the requirements of the AMS 2460 standard. It is important to consult the standard and follow all applicable guidelines to ensure the quality and reliability of the hard chrome plating.

Lưu ý rằng các thông số và yêu cầu cụ thể cho từng bước của quy trình có thể khác nhau tùy thuộc vào ứng dụng cụ thể và các yêu cầu của tiêu chuẩn AMS 2460. Điều quan trọng là phải tham khảo tiêu chuẩn và tuân theo tất cả các hướng dẫn hiện hành để đảm bảo chất lượng và độ tin cậy của lớp mạ crôm cứng.

 

AMS 2460 standard

The Aerospace Material Specification (AMS) 2460 standard is used to determine if a chromium coating is acceptable for use in wear applications within the aerospace community. Several AMS 2460 protocols were used to determine if the physical properties of our trivalent chromium coating had the potential to meet or surpass the properties of a conventional hexavalent chromium coating. We performed (1) the ferrocyanide porosity test (AMS 2460: Section 3.4.4.2), (2) bend to break adhesion (AMS 2460: Section 3.4.2 per ASTM B571), (3) a Knoop hardness test (AMS 2460: Section 3.4.3 per ASTM E384), and a number of wear tests including Taber abrasion (ASTM D4060), ball-on-disc (ASTM G133) and oscillation/dithering wear.

Tiêu chuẩn Thông số kỹ thuật vật liệu hàng không vũ trụ (AMS) 2460 được sử dụng để xác định xem lớp phủ crom có được chấp nhận sử dụng trong các ứng dụng mài mòn trong cộng đồng hàng không vũ trụ hay không. Một số giao thức AMS 2460 đã được sử dụng để xác định xem các đặc tính vật lý của lớp phủ crom hóa trị ba của chúng tôi có khả năng đáp ứng hoặc vượt qua các đặc tính của lớp phủ crom hóa trị sáu thông thường hay không. Chúng tôi đã thực hiện (1) thử nghiệm độ xốp ferrocyanide (AMS 2460: Phần 3.4.4.2), (2) uốn cong để phá vỡ độ bám dính (AMS 2460: Phần 3.4.2 theo tiêu chuẩn ASTM B571), (3) thử nghiệm độ cứng Knoop (AMS 2460: Mục 3.4.3 theo tiêu chuẩn ASTM E384) và một số thử nghiệm mài mòn bao gồm mài mòn Taber (ASTM D4060), bi trên đĩa (ASTM G133) và mài mòn dao động/phối màu.

Porosity: The ferrocyanide porosity test is used to identify cracks in the chromium coating that penetrate to the substrate. The test is conducted by saturating white filter paper with a ferrocyanide solution and placing the paper on top of the chromium coating. If the coating has cracks that penetrate through to the steel substrate, the iron at the base of the cracks will activate the ferrocyanide solution and Fe+2 will form, causing blue spots to form on the filter paper. To pass this test the filter paper must have less than 15 blue dots per square inch, with no dots larger than 0.8 mm (0.03 in.). Figure 9 shows the deposited chromium on a 4 × 4 in. panel and the filter paper test strip from the successful ferrocyanide test, with a limited number of blue dots around the coating edge, where the basis steel was likely to be exposed, and very few in the center.

Độ xốp: Thử nghiệm độ xốp ferrocyanide được sử dụng để xác định các vết nứt trên lớp phủ crom thấm vào chất nền. Thử nghiệm được tiến hành bằng cách làm bão hòa giấy lọc màu trắng với dung dịch ferrocyanua và đặt giấy lên trên lớp phủ crom. Nếu lớp phủ có vết nứt xuyên qua đế thép, sắt ở đáy vết nứt sẽ kích hoạt dung dịch feroxyanua và Fe+2 sẽ hình thành, gây ra các vết màu xanh trên giấy lọc. Để vượt qua bài kiểm tra này, giấy lọc phải có ít hơn 15 chấm xanh trên mỗi inch vuông, không có chấm nào lớn hơn 0,8 mm (0,03 in.). Hình 9 cho thấy crom lắng đọng trên bảng 4 × 4inch và dải thử nghiệm giấy lọc từ thử nghiệm ferrocyanua thành công, với một số lượng hạn chế các chấm màu xanh xung

quanh mép lớp phủ, nơi thép cơ bản có thể bị lộ ra và rất ít ở trung tâm.

Adhesion: Figure 10 shows chromium coated coupons that were placed in a vise and bent back and forth until they broke at the midpoint of the coupon, as per AMS 2460. To pass this very aggressive test, the chromium coating must remain intact and adhere to the substrate at the break point, without peeling or spalling from the surface. Figure 10 shows that the trivalent chromium plating process produces a coating that passes this test, performing as well as a coating deposited using the conventional hexavalent process.

Độ bám dính: Hình 10 cho thấy các phiếu giảm giá được phủ crom được đặt trong một cái kẹp và uốn cong tới lui cho đến khi chúng bị gãy ở điểm giữa của phiếu giảm giá, theo AMS 2460. Để vượt qua bài kiểm tra rất gay gắt này, lớp phủ crom phải còn nguyên vẹn và bám chặt vào bề mặt tại điểm gãy, không bị bong tróc hoặc nứt vỡ khỏi bề mặt. Hình 10 cho thấy quy trình mạ crom hóa trị ba tạo ra lớp phủ vượt qua thử nghiệm này, hoạt động tốt như lớp phủ lắng đọng bằng quy trình hóa trị sáu thông thường.

Hardness: The desired range of hardness for a hexavalent chromium coating is 800 to 1300 KHN. The data point for the hexavalent chromium used for comparison in this program was 887 KHN. The trivalent chromium coating had a measured Knoop hardness of 947 KHN, which is within the desired range, and exceeds that of the hexavalent chromium coating used for comparison.

Độ cứng: Phạm vi độ cứng mong muốn đối với lớp phủ crom hóa trị sáu là từ 800 đến 1300 KHN. Điểm dữ liệu cho crom hóa trị sáu được sử dụng để so sánh trong chương trình này là 887 KHN. Lớp phủ crom hóa trị ba có độ cứng Knoop đo được là 947 KHN, nằm trong phạm vi mong muốn và vượt quá độ cứng của lớp phủ crom hóa trị sáu được sử dụng để so sánh.

Wear resistance: Taber abrasion wear resistance: Under funding from the National Center for Manufacturing Sciences, we have demonstrated performance equivalent to hexavalent chromium coatings for the Taber abrasion test, an industry standard test for wear resistance. Figure 11 shows the cross-section and microhardness value for the Taber Abrasion test sample, with the wear test results documented in Fig. 12 and compared to a conventional hexavalent chromium coating, prepared by Fountain Plating. The assessment of the Boeing engineers who conducted the test is that the Faraday trivalent chromium plate performed as well as the hexavalent chromium plate. The wear index number of 3.01 was greater than that of the conventional hexavalent chrome plate at 1.43. This is believed to be due to coating edge spall on the trivalent chromium coated test panel, which was slightly smaller than the size required for the test. This separation of the trivalent coating near the edge of the plate did not appear to affect the wear resistance of the coating over the bulk of the panel. Larger trivalent chromium plated panels are currently being prepared to verify the equivalent wear resistance of the trivalent chromium plate as compared to hexavalent chromium.

Chống mài mòn: Chống mài mòn do mài mòn Taber: Dưới sự tài trợ của Trung tâm Khoa học Sản xuất Quốc gia, chúng tôi đã chứng minh hiệu suất tương đương với lớp phủ crom hóa trị sáu cho thử nghiệm mài mòn Taber, một thử nghiệm tiêu chuẩn ngành về khả năng chống mài mòn. Hình 11 cho thấy mặt cắt ngang và giá trị độ cứng vi mô của mẫu thử nghiệm Độ mài mòn Taber, với kết quả thử nghiệm độ mài mòn được ghi lại trong Hình 12 và được so sánh với lớp phủ crom hóa trị sáu thông thường, do Fountain Plating chuẩn bị. Đánh giá của các kỹ sư Boeing đã tiến hành thử nghiệm là tấm crom hóa trị ba Faraday hoạt động tốt như tấm crom hóa trị sáu. Chỉ số mài mòn là 3,01 lớn hơn so với tấm crom hóa trị sáu thông thường là 1,43. Điều này được cho là do vết nứt ở cạnh lớp phủ trên bảng thử nghiệm được phủ crom hóa trị ba, nhỏ hơn một chút so với kích thước cần thiết cho thử nghiệm. Sự tách lớp phủ hóa trị ba này gần mép của tấm dường như không ảnh hưởng đến khả năng chống mài mòn của lớp phủ trên phần lớn của tấm. Các tấm mạ crom hóa trị ba lớn hơn hiện đang được chuẩn bị để xác minh khả năng chống mài mòn tương đương của tấm crom hóa trị ba so với crom hóa trị sáu.