cadmio electrodeposito

8/18/2019 Cadmio electrodeposito

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NTE INEN 0953 (1987) (Spanish):Recubrimientos electrolíticos de cadmiosobre acero. Requisitos


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CDU: 669.738.669.1 MT 05.01-405

1984-009-1-

Norma TécnicaEcuatoriana

RECUBRIMIENTOS ELECTROLITICOS DE CADMIO SOBREACERO. REQUISITOS

INEN 953

1986-09

1. OBJETO

1.1 Esta norma establece los requisitos que deben cumplir los recubrimientos de cadmio aplicadossobre base de acero por vía electrolítica, para protección contra la corrosión.

2. ALCANCE

2.1 Esta norma se aplica a todos los productos de acero, de alto o bajo contenido de carbono, excepto en loscasos siguientes:

a) recubrimientos de cadmio aplicados a roscas (ver nota 1);

b) recubrimientos de cadmio aplicados a láminas, fleje, alambre en sus formas no elaboradas, así comotampoco a resortes espirales.

2.2 Esta norma no especifica la condición superficial del metal base previa al electrodepósito, la rugosidadaceptable deberá fijarse por mutuo acuerdo de las partes interesadas.

2.3 Esta norma se aplica a recubrimientos de cadmio aplicados según especificaciones ennormas de productos (ver nota 2).

3. TERMINOLOGIA

3.1 Superficie significativa.3.1.1 Es la parte de la superficie de la pieza que es esencial para la apariencia o utilidad de la mismaque debe ser recubierta, o sobre la que ya se ha aplicado el recubrimiento. En caso de necesidad lasuperficie significativa debe determinarse por acuerdo entre las partes interesadas y debe indicarse endibujos o planos, o mediante provisión de muestras debidamente marcadas (ver nota 2 de la NormaINEN 671).

___________________________________

NOTA 1. Para roscas con recubrimiento, véase la Norma INEN 1 052.

NOTA 2. A causa de su toxicidad, el cadmio no debe emplearse como recubrimiento de objetos que se utilicen como recipientes dealimentos o utensilios de cocina, o con ningún objeto que pueda tener contacto con comidas o bebidas. Se debe también prestaratención al peligro que amenaza al soldar o calentar cadmio, ya que los vapores de cadmio son tóxicos. Al proceder al embalaje deartículos recubiertos de cadmio, deberá cuidarse que exista ventilación en el envase. De lo contrario, el contacto entre las piezas o conequipo eléctrico, expone al peligro de deterioro del recubrimiento procedente de aislamientos eléctricos orgánicos inestables. Enadición a éstos, las substancias resinosas fenólicas y otros que contienen uniones carbono - carbono no saturadas, tales comopinturas de aceite y papel impregnado, causan ataque al cadmio, liberándolo en presencia de ácido fórmico, ácido butínico, etc. Se haobservado corrosión de recubrimientos de cadmio sobre acero, cuando los artículos recubiertos se han empacado en contacto directocon materiales tales como madera o cartón, especialmente en condiciones de humedad elevada.

(Continúa)

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3.2 Otros términos aplicables a esta norma se definen en la Norma INEN 610.

4. SIMBOLOGIA

4.1 En esta norma se utiliza los siguientes símbolos:

s Espesor de recubrimiento (µm).s Espesor promedio de recubrimiento (µm). Re Resistencia a la tracción (N/mm2)m1 Masa inicial (g) .m2 Masa final (g)! Peso específico (g/cm3).A Area (mm2).

5. CLASIFICACION

5.1 De acuerdo con el índice de servicio, los recubrimientos de cadmio pueden ser de los tipos 1,2 o 3(ver numeral 6.2).

6. REQUISITOS

6.1 Apariencia

6.1.1 El área correspondiente a la superficie significativa del artículo recubierto debe estar libre dedefectos visibles tales como ampolladuras, picaduras, rugosidades, rajaduras o discontinuidad en el

recubrimiento. La magnitud de las ampolladuras fuera del área significativa, que se considere todavíacomo aceptable, debe establecerse por mutuo acuerdo entre las partes interesadas. En las piezas en lascuales es inevitable la presencia de una marca de contacto, la posición de la misma debe también ser deacuerdo entre las partes. La pieza debe estar limpia y sin daños. En caso de necesidad, se proveerá alfabricante de una muestra que tenga el terminado requerido.

6.2 Espesor

6.2.1 Los espesores de recubrimiento se establecen en la Tabla 1 columna 2. En la Tabla 1 se indican, ade-más, la abreviatura correspondiente según el numeral 6.3 y el índice de servicio respectivo (ver NormaINEN 951) que se aplica a cada espesor de recubrimiento. Los valores entre paréntesis deberá evitarseen lo posible.

(Continua)


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TABLA 1. Espesor de recubrimiento de cadmio sobre acero

1 2 3Recubrimiento

(abreviatura)Espesor mínimo

(m)Índice de servicio

(Fe/cl Cd 3)

Fe/el Cd 5

(3)

5 1

(Fe/el Cd 8)

Fe/el Cd 12

(8)

122

Fe/el Cd 25 25 * 3

* Recubrimientos de cadmio con s > 12 µm son por lo general antieconómicos.

6.2.2 Los espesores mínimos especificados en la Tabla 1 se aplican para la superficie significativaque deba satisfacer determinado índice de servicio. Para el caso de artículos con superficiesignificativa ! 100 mm2, este espesor mínimo debe considerarse como el mínimo medido deacuerdo a la Norma INEN 601 en puntos de la superficie significativa determinados previo acuerdoentre las partes interesadas, o sobre cualquier punto de la superficie significativa que pueda sertocada por una esfera de 20 mm de diámetro. Si el diseño de la pieza es tal que no puede ser tocadaen todos sus puntos por una esfera de 20 mm de diámetro, el espesor mínimo de las áreas respectivasdebe determinarse por acuerdo entre las partes interesadas. Para piezas con superf icie significativainferior a 100 mm2, los espesores mínimos según la Tabla 1 deben considerarse como valoresmínimos para el espesor promedio (s ) determinado en forma aproximada según Norma INEN603, con mayor exactitud, según el Anexo A.

6.3 Abreviatura

6.3.1 La abreviatura para designar los recubrimientos de cadmio, consta, en conformidad con laNorma INEN 951, de los siguientes símbolos:

a) Fe para significar acero del metal base (o por el símbolo normalizado del tipo de acero)b) la abreviación (el) por "electrolítico" c) Cd Cadmiod) el valor del espesor del recubrimiento mínimo para cada índice de servicio según la Tabla 1, en

micrómetros (µm).e) indicación del brillo (ver Norma INEN 951).f) las abreviaciones correspondientes al tratamiento posterior de pasivado (ver Normas INEN 951 y

Ejemplo:

6.3.2 Cuando sea posible se pueden eliminar las abreviaturas que no sean necesarias.

(Continua)


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6.4 Tratamientos térmicos

6.4.1 Acero de Base. Cuando sea requerido por el comprador o por el requisito específico delproducto, establecido en la Norma respectiva, se deberá someter las piezas de ciertos aceros atratamiento térmico, para reducir el riesgo de daños provenientes de fragilidad por hidrógeno. Losaceros cuya resistencia a la tracción sea mayor a 1 500 N/mm2 (o cuya dureza sea equivalente a45 HRC; 440 HV; 415HB) no deberán recubrirse electrolíticamente con cadmio por los métodosconvencionales. Deberá también tomarse en cuenta que aceros con Re " 1 000 N/mm2 (o dureza >30HRC; 295 HV; 280 H B) requieren necesariamente de tratamiento para reducir el riesgo defragilitamiento por hidrógeno.

6.4.2 Al iv io de tensiones antes de la electrodeposición.

6.4.2.1 Las piezas obtenidas por fuerte deformación en frío, fabricadas de acero con Re " 1 000N/mm2 (o dureza correspondiente), que han sido rectificadas o sometidas a severo maquinado despuésdel templado, deben someterse a alivio de tensiones. Deberán mantenerse de preferencia a la más altatemperatura de revenido durante 30 minutos, o, en su defecto, deberán mantenerse entre 190°C y210°C, por lo menos una hora. Pero, aceros que han sido carburizados, templados a la llama opor inducción y luego rectificados, resultarán debilitados por este tratamiento y deberán en cambio serrevenidos a temperaturas más bajas, por ejemplo a 170°C por lo menos una hora. En todo caso,deberán tenerse muy en cuenta las propiedades específicas del tipo de acero que constituye el metalbase de recubrimiento, para elegir el tratamiento térmico previo más adecuado. Un procedimientoapropiado y recomendable para reducir al mínimo la fragilidad por hidrógeno se detalla en. laGuía GP - 9. En el Anexo B se detallan recomendaciones para la correcta ejecución delelectrodepósito.6.4.3 Tratamiento térmico después de la electrodeposición .6.4.3.1 Las piezas sometidas a esfuerzos de fatiga o a cargas permanentes durante el servicio, yfabricadas por fuerte deformación en frío, o de acero de Re " 1 000 N/mm2 (o de durezacorrespondiente), deberán tratarse térmicamente después de ser recubiertas. La Tabla 2 establecelos períodos que deberán alcanzarse tomando en cuenta el espesor de la pieza.

TABLA 2. Tratamiento térmico después de la electrodeposición

Espesor máximo de la pieza Período mínimo a 190°C

N/mm2 mm horas

1 000 a 1 150 Menos de 12

12 a 25

Más de 25

2

4

8

1 150 a 1 400 Menos de 12

12 a 25

Más de 25

Sobre 40

4

12

24 (ver nota 3)a determinarse

experimentalmente

___________NOTA 3. El calentamiento debe iniciarse dentro de las 16 horas siguientes a la electrodeposición.

(Continua)


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6.4.3.2 En los casos en los cuales las temperaturas establecidas pueden resultar debilitantes, comopor ejemplo en piezas que han sido endurecidas superficialmente, puede ser necesaria la aplicaciónde temperaturas más bajas por más tiempo.

6.5 Pasivación

6.5.1 La pasivación mediante cromatizado (según Norma INEN 673), coloreado o incoloro,aumenta la resistencia a la corrosión de los recubrimientos electrolíticos de cadmio y deberáaplicarse regularmente a menos que se acordase lo contrario.

6.5.2 La capa cromatizada deberá cumplir los requisitos de adherencia, continuidad (porosidad) yresistencia a la corrosión establecidos en la Norma INEN 673. Las capas cromatizadas de tipo Aincoloras se ensayarán, además, para comprobar resistencia a la corrosión por humedad, de acuerdoal Anexo B.

6.5.3 Se comprobará la presencia de la capa cromatizada de acuerdo al ensayo del Anexo C.

6.6 Adherencia

6.6.1 El recubrimiento de cadmio deberá estar firmemente adherido al metal base, y no deberádesprenderse al ensayarse según la Norma INEN 950, numeral 4.3.

7. DISPOSICIONES GENERALES

7.1 Toma de muestras y plan de muestreo.

7.1.1 El método para la toma de muestras se especificará en las normas relativas a cada producto, odeberá acordarse entre las partes interesadas.

7.1.2 El plan de muestreo con fines de aceptación o rechazo deberá especificarse en la norma de

cada producto, o se determinará por acuerdo entre las partes, debiendo en todo caso estar deacuerdo con la Norma INEN 255.

7.2 Método de especificar pedidos

7.2.1 Al pedir artículos recubiertos de cadmio electrolíticamente, el comprador deberá especificar, amás del número de esta norma, el índice de servicio requerido o la abreviación completa delrecubrimiento. Cuando sea necesario, se especificará además los tratamientos posteriores requeridos.

7.3 Cadmio de recubrimiento

7.3.1 El Cadmio empleado en el recubrimiento deberá estar libre de mercurio, excepto a pedido delcomprador. El contenido de zinc no deberá ser mayor al 1,5%.

(Continúa)


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ANEXO A

A.1 Determinación del espesor promedio

A.1.1 Principio

A.1.1.1 El método consiste en sumergir la probeta de área conocida en una solución de desplaque. Sedetermina la masa antes y después del desplaque y se calcula el espesor de recubrimiento promedio( s ) a base de estos datos.

A.1.2 Instrumental

A.1.2.1 Balanza. Capaz de pesar con exactitud de una parte en 10000.

A.1.2.2 Recipiente. Adecuado para contenerla solución y la probeta.

A.1.2.3 Instrumento para medir (o calcular) el área con precisión de 0,01 mm2.

A.1.3 Reactivos

A.1.3.1 Solución de desplaque. Resultante de la disolución de 20 g de trióxido de antimonio (Sb2O3)en 1 000 mI de ácido clorhídrico frío (HCI) de densidad entre 1,16 y 1,18.

A.1.3.2 Solvente orgánico. Como por ejemplo: tricloroetileno.

A.1.3.3 Acetona.

A.1.4 Procedimiento

A.1.4.1 Determinar cuidadosamente el área "A" de la pieza, con exactitud de 0,01 mm2. Si la formade la pieza es muy compleja, el área deberá determinarse muy cuidadosamente y su valor debesometerse a un acuerdo entre las partes. Desengrasar con el solvente orgánico, secar y pesar conexactitud de 1/10 000 de la masa prevista (m1). Sumergir luego la probeta totalmente en la soluciónde desplaque y remover la pieza en el interior, de modo que todas sus partes tengan contacto con lasolución. Cuando haya cesado la efervescencia, sacar la probeta inmediatamente, lavarla, limpiar lacapa suelta de antimonio y sumergir en acetona para eliminar cualquier traza de agua retenida.Secar la probeta por el mismo procedimiento utilizado anteriormente y volver a pesar paradeterminar la masa "m2”.

A.1.5 Resultados

A.1.5.1 El espesor promedio del recubrimiento de cadmio está dado por:

Siendo:

m1 = masa original en gramos (g)m2 = masa final en gramos (g)A = área del recubrimiento (mm2)

A.1.5.2 El cálculo supone una densidad de 8,6 g/cm3 para el cadmio.

A.2 Método rápido para determinar el espesor promedio de recubrimientos de cadmio en muestraspequeñas

A.2.1 Principio . El método consiste en sumergir la probeta de área conocida en una soluciónde desplaque y controlar el tiempo de disolución, para establecer luego el espesor de recubrimientosobre una curva calibrada.

(Continúa)


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A.2.2 Instrumental

A.2.2.1 Recipiente. Adecuado para contener la solución y la probeta.

A.2.2.2 Cronógrafo. Con exactitud de 0,5 segundos

A.2.2.3 Termómetro. Con exact itud de 1°C.

A.2.3 Reactivos

A.2.3.1 Sulfato de níquel (NiSO4. 6H20) en cristales.

A.2.3.2 Acido clorhídrico (HCI) de densidad 1,16 g/ ml

A.2.3.3 Solvente orgánico, como por ejemplo tricloroetileno.

A.2.4 Procedimiento

A.2.4.1 Disolver 10 g de sulfato de níquel en 100 ml de ácido clorhídrico. Sumergir en estasolución la probeta que debe ensayarse, previo desengrase con el solvente orgánico. Mantener la

temperatura de la solución entre 15 y 25°C. Registr ar el momento en que se inicia la efervescencia degas que se desprende de la muestra. Registrar el momento en que termina. Tomar la temperatura dela solución al terminar el ensayo.

A.2.5 Resultados

A.2.5.1 Obtener el espesor promedio (s ) de la curva del gráfico 1. La curva es válida para tiemposiguales o menores a 10 segundos (probetas pequeñas que disuelven rápidamente el recubrimiento).Para temperaturas de 20°C debe usarse la curva del gráfico sin modificación. Para otras temperaturas,añadir o quitar una corrección equivalente al 2% por cada grado sobre o bajo 20°C respectivamente(la corrección se efectúa al valor leído en el diagrama para el espesor).

GRÁFICO 1. Espesor de cadmio

(Continúa)


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ANEXO BENSAYO DE RESISTENCIA A LA HUMEDAD DE CAPAS CROMATIZADAS

B.1 Principio. El método de ensayo consiste en someter la probeta a la acción de atmósfera húmedabajo condiciones controladas y examinar la apariencia luego de cada ciclo.

B.2 Instrumental

B.2.1 Cámara de humidificación. Hermética, construida de material asilante, con posibilidad de controlde humedad y de temperatura, provista de un ventilador para recircular el aire dentro de la cámara.Puede usarse una cámara como la descrita en la Norma INEN 1 180.

3.2.2 Termómetro. Con sonda que pueda introducirse dentro de la cámara.

B.2.3 Soporte. No metálico y no corrosivo, para sujetar la muestra aproximadamente en el centro de lacámara.

B.3 Procedimiento. Someter la probeta a humedad relativa de 95% mínimo con condensación atemperatura de 55 ± 2°C durante 16 horas continuas. Interrumpir el suministro de calor manteniendola circulación del aire hasta que la temperatura baje a 30°C. Mantener esta temperatura durante5 horas continuas, para completar el primer ciclo de ensayo (ver nota 4). Repetir el ciclocuantas veces se requieran.

B.4 Resultados

B.4.1 Examinar la probeta después de cada ciclo para constatar cuando empiezan a aparecer signosde deterioro del cromatizado, puestos de manifiesto por la presencia de manchas de corrosión blancas.Se puede ignorar, para efectos de aceptación o rechazo, el ligero opacamiento superficial.

______________NOTA 4. El número de ciclos requeridos se determinará en la norma específica del producto que se estuvieseensayando.

(Continúa)


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ANEXO C COMPROBACION DE LA PRESENCIA DEL CROMATIZADO

C.1 Principio. El ensayo consiste en aplicar una solución sobre la superficie de la probeta ydeterminar o no la presencia de coloración púrpura.

C.2 Instrumental

C.2.1 Recipiente. Abierto para contener la solución de ensayo.

C.2.2 Pipeta, u otro aparato goteador.

C.3 Reactivos

C.3.1 Solución, compuesta de los siguientes componentes, añadidos en el orden de enumeración, enlas cantidades indicadas:

- agua destilada 40 ml- ácido acético glacial 60 ml- difenilcarbacida 1 g- agente humectante (del tipo de alcohol sulfonado) 0,1 g- ácido clorhídrico (1,16 densidad) 15 ml- hipoclorito de sodio (solución al 10 -15% vol) 30 ml- peróxido de hidrógeno (100% vol) . 5 ml

Dejar reposar la solución durante 24 horas para permitir que se desprenda el cloro en exceso.

C.4 Procedimiento

C.4.1 Aplicar una gota del reactivo sobre la superficie de la probeta y esperar cinco minutos.

C.5 Resultados

C.5.1 La participación de color púrpura indica la presencia de la película de cromatizado. Si no sepresenta cambio de color, se denota la ausencia de la capa cromatizada. Para cromatizadosincoloros, el color púrpura podrá ser menos intenso.

(Continúa)


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APENDICE Z

Z.1 NORMAS A CONSULTAR

INEN 255 Control de calidad. Procedimiento de muestreo y tablas para la inspección por atributos.INEN 601 Recubrimientos metálicos y no orgánicos. Determinación del espesor de recubrimiento porel método microscópico.

INEN 603 Recubrimientos metálicos. Determinación del espesor de recubrimiento por el método cou- lométrico.

INEN 610 Tratamientos superficiales y recubrimientos metálicos. Definiciones y terminología.INEN 671 Recubrimientos electrolíticos de zinc sobre acero. Requisitos.INEN 673 Tratamientos superficiales. Cromatizado sobre recubrimientos de zinc,INEN 950 Recubrimientos metálicos Determinación de la adherencia. Métodos de ensayo.INEN 951 Recubrimientos metálicos. Requisitos generales, espesores y abreviaturas.INEN 1 052 Tornillería. Tornillos y tuercas con recubrimientos electrolíticos.INEN 1 180 Recubrimientos metálicos. Cámara para ensayos de corrosión acelerada. Requisitos.GP - 9 Guía de práctica para el diseño de piezas que reciben recubrimientos electrolíticos.

Z.2 BASES DE ESTUDIO

BS 1706. Electroplated coatings of cadmium and zinc on iron and steel. British Standards Institution.Londres 1960.

ASTM A 165.Electrodeposited coatings of cadmium on steel. American Society for Testing and MaterialsFiladelfia. 1961.

IS 1572. Electroplated coatings of cadmium on iron and steel. Indian Standards Institution. Nueva Delhi1968.

Federal Specification, QQ-P416 C.Plating, cadmium (electrodeposited). Federal Supply Service Washington,1971.

ISO 2082. Metallec coatings. Electroplated coatings of cadmium on iron and steel. International Organi-zation for Standardization. Ginebra, 1973.


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INFORMACIÓN COMPLEMENTARIA

Documento: NTE INEN 953

TITULO: RECUBRIMIENTOS ELECTROLITICOS DECADMIO SOBRE ACERO. REQUISITOS

Código:MT 05.01-405

ORIGINAL:Fecha de iniciación del estudio: 1977-08-04

REVISIÓN:Fecha de aprobación anterior por Consejo DirectivoOficialización con el Carácter de

Por Acuerdo No. dePublicado en el Registro Oficial No. deFecha de iniciación del estudio:

Fechas de consulta pública: de 1981-03-16 a 1981-04-30

La Dirección General, considerando la necesidad de regular las características de los recubrimientos metálicosdispuso la elaboración de esta norma.

En sesión de 1985-07-05, el Consejo Directivo dispuso que esta norma vuelva a ser estudiada por el SubcomitéTécnico, el que realizó el nuevo estudio y aprobó la norma con fecha 1986-03-20.Subcomité Técnico:Fecha de iniciación: Fecha de aprobación: 1982-08-13Integrantes del Subcomité Técnico:

NOMBRES:

Ing. José HerreraIng. Patricio EstupiñánIng. Freddie OrbeIng. César AndradeIng. Higinio LeónIng. Raúl BorjaIng. Fausto RamosIng. Héctor Fierro

Ing. César AlvaradoDra. Cecilia LascanoIng. Diego UtrerasIng. Marcelo CastilloLcdo. Diego ChiribogaIng. Jorge AndradeIng. Rubén CuevaIng. Jorge MedinaIng. Efrén TrujilloIng. José OssaIng. Byron BuitrónIng. Marco ReyesIng. Galo LópezSr. Hugo HerreraIng. Sixto Cadena

INSTITUCIÓN REPRESENTADA:

INECELESCUELA POLITECNICA NACIONALESCUELA POLITECNICA NACIONALUNIVERSIDAD CENTRALINECELINECELAYMESAIDEAL ALAMBREC S. A.

UNIVERSIDAD CENTRALAWTAWTCEGALSAQUIMICAMPQUIMICAMPDINEFABRICA DE CLAVOS GUAYAS S. A.ELECTROMETALICASQUARE "D" ANDINAECUACOBREECASAFABRICA SANTA BARBARAFABRICA SANTA BARBARAINEN

Otros trámites:

El Consejo Directivo del INEN aprobó este proyecto de norma en sesión de 1986-09-22

Oficializada como: OBLIGATORIA Por Acuerdo Ministerial No. 704 de 1986-12-02

Registro Oficial No. 602 de 1987-01-13


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cadmio electrodeposito

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