Metallic coatings — Autocatalytic (electroless) nickel-phosphorus alloy coatings — Specification and test methods

ISO 4527:2003 specifies the requirements and test methods for autocatalytic nickel-phosphorus alloy coatings applied from aqueous solutions on to metallic substrates. This International Standard does not apply to autocatalytic nickel-boron alloy coatings, nickel-phosphorus composites and ternary alloys.

Revêtements métalliques — Dépôts autocatalytiques (sans courant) d'alliages de nickel-phosphore — Spécifications et méthodes d'essai

L'ISO 4527:2003 spécifie les exigences et méthodes d'essai relatives aux dépôts autocatalytiques d'alliages de nickel-phosphore appliqués par voie de solutions aqueuses sur des substrats métalliques. L'ISO 4527:2003 n'est pas applicable aux dépôts autocatalytiques d'alliages de nickel-bore, aux composites nickel-phosphore et aux alliages ternaires.

General Information

Status
Published
Publication Date
15-May-2003
Current Stage
9093 - International Standard confirmed
Start Date
14-Sep-2021
Completion Date
19-Apr-2025
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Relations

Standard
ISO 4527:2003 - Metallic coatings -- Autocatalytic (electroless) nickel-phosphorus alloy coatings -- Specification and test methods
English language
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Standard
ISO 4527:2003 - Revetements métalliques -- Dépôts autocatalytiques (sans courant) d'alliages de nickel-phosphore -- Spécifications et méthodes d'essai
French language
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Standards Content (Sample)


INTERNATIONAL ISO
STANDARD 4527
Second edition
2003-05-15
Metallic coatings — Autocatalytic
(electroless) nickel-phosphorus alloy
coatings — Specification and test
methods
Revêtements métalliques — Dépôts autocatalytiques (sans courant)
d'alliages de nickel-phosphore — Spécifications et méthodes d'essai

Reference number
©
ISO 2003
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Published in Switzerland
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Contents Page
Foreword. iv
Introduction . v
1 Scope. 1
2 Normative references. 1
3 Terms and definitions. 2
4 Information to be supplied to the producer of the coating. 3
4.1 Essential information. 3
4.2 Additional information. 3
5 Designation of basis metal, metal layers and heat treatment requirements . 4
5.1 General. 4
5.2 Designating the basis metal. 4
5.3 Designation of heat treatment requirements . 4
5.4 Designating the type and thickness of metal layers . 5
5.5 Examples of designations. 5
6 Requirements. 5
6.1 Special test specimens. 5
6.2 Appearance. 5
6.3 Surface finish. 6
6.4 Thickness. 6
6.5 Hardness. 6
6.6 Adhesion. 6
6.7 Porosity. 6
6.8 Corrosion resistance. 6
6.9 Stress relief heat treatment prior to coating . 7
6.10 Hydrogen embrittlement relief heat treatment after coating . 7
6.11 Heat treatment to harden the coating . 7
6.12 Heat treatment to improve adhesion. 7
6.13 Wear resistance. 7
6.14 Solderability. 8
6.15 Chemical composition. 8
6.16 Peening of metal parts. 8
6.17 Undercoats and overcoats. 8
7 Sampling. 8
Annex A (normative) Heat treatment to improve adhesion and increase hardness . 9
Annex B (informative) Thickness test methods . 12
Annex C (informative) Guidance on thickness, composition and use of autocatalytic
nickel-phosphorus coatings . 15
Annex D (normative) Methods for chemical analysis of autocatalytic nickel coatings for
phosphorus content . 18
Bibliography . 22

Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been
established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the
International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 4527 was prepared by Technical Committee ISO/TC 107, Metallic and other inorganic coatings,
Subcommittee SC 3, Electrodeposited coatings and related finishes.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 4527:1987), which has been technically revised.
iv © ISO 2003 — All rights reserved

Introduction
Autocatalytic nickel-phosphorus alloy coatings are produced by the catalytic reduction of nickel ions in hot,
usually mildly acidic solutions at atmospheric pressure using hypophosphite ion as the reducing agent.
Because the deposited nickel alloy is a catalyst for the reaction, the process is self-sustaining. The coatings
produced are uniform in thickness on irregularly shaped parts if the processing solution circulates freely over
their surfaces.
The as-deposited coating is a thermodynamically metastable, supersaturated solid solution of phosphorus in
nickel containing up to 14 % mass fraction phosphorus. The physical and chemical properties and the
structure of autocatalytic nickel-phosphorus coatings are dependent on the composition of the coating, the
chemical make-up of the plating solution, the pre-treatment and quality of the substrate, and heat treatment
after deposition.
Autocatalytic nickel-phosphorus coatings are applied in order to improve corrosion protection and to provide
wear resistance. In general, corrosion performance is significantly improved as the phosphorus content of the
deposit is increased to 8 % mass fraction or higher, whereas wear resistance is improved as the phosphorus
content of the coating is decreased below that level. With suitable heat treatment however, coatings with high
phosphorus contents display greatly improved microhardness and hence, wear resistance.

INTERNATIONAL STANDARD ISO 4527:2003(E)

Metallic coatings — Autocatalytic (electroless) nickel-
phosphorus alloy coatings — Specification and test methods
1 Scope
This International Standard specifies the requirements and test methods for autocatalytic nickel-phosphorus
alloy coatings applied from aqueous solutions on to metallic substrates.
This International Standard does not apply to autocatalytic nickel-boron alloy coatings, nickel-phosphorus
composites and ternary alloys.
WARNING — The use of this International Standard may involve hazardous materials, operation and
equipment. This International Standard does not purport to address all the safety problems associated
with its use. It is the responsibility of the user of this International Standard to establish appropriate
safety and health practices, and determine the applicability of regulatory limitations prior to use.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated
references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced
document (including any amendments) applies.
ISO 1463, Metal and oxide coatings — Measurement of coating thickness — Microscopical method
ISO 2064, Metallic and other inorganic coatings — Definitions and conventions concerning the measurement
of thickness
ISO 2079, Surface treatment and metallic coatings — General classification of terms
1)
ISO 2080 , Surface treatment, metallic and other inorganic coatings — Vocabulary
ISO 2177, Metallic coatings — Measurement of coating thickness — Coulometric measurement by anodic
dissolution
ISO 2178, Non-magnetic coatings on magnetic substrates — Measurement of coating thickness — Magnetic
method
ISO 2819, Metallic coatings on metallic substrates — Electrodeposited and chemically deposited coatings —
Review of methods available for testing adhesion
ISO 2859-1, Sampling procedures for inspection by attributes — Part 1: Sampling schemes indexed by
acceptance quality limit (AQL) for lot-by-lot inspection
ISO 2859-2, Sampling procedures for inspection by attributes — Part 2: Sampling plans indexed by limiting
quality (LQ) for isolated lot inspection
ISO 2859-3, Sampling procedures for inspection by attributes — Part 3: Skip-lot sampling procedures

1) To be published. (Revision of ISO 2080:1981)
ISO 2859-4, Sampling procedures for inspection by attributes — Part 4: Procedures for assessment of
declared quality levels
ISO 3497, Metallic coatings — Measurement of coating thickness — X-ray spectrometric methods
ISO 3543, Metallic and non-metallic coatings — Measurement of coating thickness — Beta-backscatter
method
ISO 3882, Metallic and other inorganic coatings — Review of methods of measurement of thickness
ISO 4288, Geometrical Product Specifications (GPS) — Surface texture: Profile method — Rules and
procedures for the assessment of surface texture
ISO 4516, Metallic and other inorganic coatings — Vickers and Knoop microhardness tests
ISO 4519, Electrodeposited metallic coatings and related finishes — Sampling procedures for inspection by
attributes
2)
ISO 4526 , Metallic coatings — Electroplated coatings of nickel and nickel alloys for engineering purposes
ISO 6158, Metallic coatings — Electrodeposited coatings of chromium for engineering purposes
ISO 9220, Metallic Coatings — Measurement of coating thickness — Scanning electron microscope method
ISO 9227, Corrosion tests in artificial atmospheres — Salt spray tests
ISO 9587, Metallic and other inorganic coatings — Pretreatments of iron or steel to reduce the risk of
hydr
...


NORME ISO
INTERNATIONALE 4527
Deuxième édition
2003-05-15
Revêtements métalliques — Dépôts
autocatalytiques (sans courant) d'alliages
de nickel-phosphore — Spécifications et
méthodes d'essai
Metallic coatings — Autocatalytic (electroless) nickel-phosphorus alloy
coatings — Specification and test methods

Numéro de référence
©
ISO 2003
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Publié en Suisse
ii © ISO 2003 — Tous droits réservés

Sommaire Page
Avant-propos. iv
Introduction . v
1 Domaine d'application. 1
2 Références normatives. 1
3 Termes et définitions . 2
4 Informations à fournir au producteur du dépôt .3
4.1 Informations essentielles. 3
4.2 Informations complémentaires. 3
5 Désignation du métal de base, des couches de métal et exigences relatives aux
traitements thermiques . 4
5.1 Généralités. 4
5.2 Désignation du métal de base . 4
5.3 Désignation des exigences en matière de traitement thermique . 4
5.4 Désignation du type et de l’épaisseur des couches métalliques . 5
5.5 Exemples de désignations. 5
6 Exigences. 5
6.1 Éprouvettes spéciales. 5
6.2 Aspect. 5
6.3 Finition de surface . 6
6.4 Épaisseur. 6
6.5 Dureté. 6
6.6 Adhérence. 6
6.7 Porosité. 6
6.8 Résistance à la corrosion. 6
6.9 Détensionnement avant dépôt. 7
6.10 Traitement thermique contre la fragilisation par l'hydrogène (traitement de
dégazage) après dépôt . 7
6.11 Traitement thermique de durcissement du dépôt . 7
6.12 Traitement thermique d'amélioration de l'adhérence. 7
6.13 Résistance à l'usure. 8
6.14 Aptitude au brasage tendre. 8
6.15 Composition chimique. 8
6.16 Martelage des pièces métalliques . 8
6.17 Sous-couches et couches de finition . 8
7 Échantillonnage. 8
Annexe A (normative) Traitement thermique pour améliorer l'adhérence et accroître la dureté . 9
Annexe B (informative) Méthodes de mesure de l'épaisseur. 13
Annexe C (informative) Guide relatif à l'épaisseur, à la composition et à l'emploi des dépôts
autocatalytiques de nickel-phosphore . 16
Annexe D (normative) Méthodes de détermination de la teneur en phosphore des dépôts
autocatalytiques de nickel . 19
Bibliographie . 23

Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée
aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du
comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO 4527 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 107, Revêtements métalliques et autres
revêtements inorganiques, sous-comité SC 3, Dépôts électrolytiques et finitions apparentées.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 4527:1987), qui a fait l'objet d'une
révision technique.
iv © ISO 2003 — Tous droits réservés

Introduction
Les dépôts autocatalytiques d’alliages de nickel-phosphore sont obtenus par réduction catalytique des ions
nickel dans des solutions aqueuses chaudes, en général légèrement acides, à la pression atmosphérique, par
un agent réducteur qui est l’ion hypophosphite. L’alliage de nickel déposé agissant comme catalyseur de la
réaction, le processus est autoentretenu. Les dépôts obtenus laissent une épaisseur uniforme sur des pièces
de forme irrégulière si la solution de traitement atteint librement toutes les surfaces.
Le dépôt brut est une solution solide sursaturée, thermodynamiquement métastable, de phosphore dans du
nickel contenant jusqu’à 14 % en masse de phosphore. Les propriétés chimiques et physiques, ainsi que la
structure des dépôts autocatalytiques de nickel-phosphore, dépendent de la composition du dépôt, de la
composition chimique du bain de dépôt, du traitement préalable, de la qualité du support, et du traitement
thermique après dépôt.
Les dépôts autocatalytiques d’alliages de nickel-phosphore sont appliqués pour améliorer la protection contre
la corrosion et fournir une résistance à l’usure. En général, la résistance à la corrosion s’améliore
sensiblement à partir d’une fraction massique en phosphore supérieure ou égale à 8 %, alors que la
résistance à l’usure s’améliore à mesure que la teneur en phosphore diminue en-deçà de ce niveau. Avec un
traitement thermique approprié, cependant, les dépôts à teneur en phosphore élevée présentent une
microdureté considérablement améliorée et, de ce fait, une résistance à l’usure accrue.

NORME INTERNATIONALE ISO 4527:2003(F)

Revêtements métalliques — Dépôts autocatalytiques (sans
courant) d'alliages de nickel-phosphore — Spécifications et
méthodes d'essai
1 Domaine d'application
La présente Norme internationale spécifie les exigences et méthodes d'essai relatives aux dépôts
autocatalytiques d’alliages de nickel-phosphore appliqués par voie de solutions aqueuses sur des substrats
métalliques.
La présente Norme internationale n’est pas applicable aux dépôts autocatalytiques d’alliages de nickel-bore,
aux composites nickel-phosphore et aux alliages ternaires.
AVERTISSEMENT — L’utilisation de la présente Norme internationale peut impliquer l’emploi de
produits, de modes opératoires et d’appareillages à caractère dangereux. La présente norme n’aborde
pas tous les problèmes de sécurité liés à son utilisation. Il incombe à l’utilisateur de la norme d’établir,
avant de l’utiliser, des pratiques appropriées d’hygiène et de sécurité, et de déterminer l’applicabilité
des restrictions réglementaires.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent document. Pour les
références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références non datées, la dernière édition du
document de référence s'applique (y compris les éventuels amendements).
ISO 1463, Revêtements métalliques et couches d'oxyde — Mesurage de l'épaisseur de revêtement —
Méthode par coupe micrographique
ISO 2064, Revêtements métalliques et autres revêtements inorganiques — Définitions et principes
concernant le mesurage de l'épaisseur
ISO 2079, Traitements de surface et revêtements métalliques — Classification générale des termes
1)
ISO 2080 , Traitements de surface, revêtements métalliques et autres revêtements inorganiques —
Vocabulaire
ISO 2177, Revêtements métalliques — Mesurage de l'épaisseur — Méthode coulométrique par dissolution
anodique
ISO 2178, Revêtements métalliques non magnétiques sur métal de base magnétique — Mesurage de
l'épaisseur du revêtement — Méthode magnétique
ISO 2819, Revêtements métalliques sur bases métalliques — Dépôts électrolytiques et dépôts par voie
chimique — Liste des différentes méthodes d'essai d'adhérence
ISO 2859 (toutes les parties), Règles d'échantillonnage pour les contrôles par attributs

1) À publier. (Révision de l’ISO 2080:1981)
ISO 3497, Revêtements métalliques — Mesurage de l'épaisseur du revêtement — Méthodes par
spectrométrie de rayons X
ISO 3543, Revêtements métalliques et non métalliques — Mesurage de l'épaisseur — Méthode par
rétrodiffusion des rayons bêta
ISO 3882, Revêtements métalliques et autres revêtements non organiques — Vue d'ensemble sur les
méthodes de mesurage de l'épaisseur
ISO 4288, Spécification géométrique des produits (GPS) — État de surface: Méthode du profil — Règles et
procédures pour l'évaluation de l'état de surface
ISO 4516, Revêtements métalliques et autres revêtemen
...

Questions, Comments and Discussion

Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.