Metallic coatings — Physical vapour-deposited coatings of cadmium on iron and steel — Specification and test methods

ISO 22778:2006 specifies requirements for high-purity cadmium coatings produced by physical vapour deposition on iron, steel, and other substrates. It provides test methods to determine that the requirements have been met, and a method for designating the cadmium and chromate conversion coatings and other supplementary treatments.

Revêtements métalliques — Revêtements de cadmium déposés physiquement en phase vapeur sur le fer et l'acier — Spécification et méthodes d'essai

L'ISO 22778:2006 spécifie les exigences applicables aux revêtements de cadmium de haute pureté appliqués au moyen de techniques de déposition physique en phase vapeur sur le fer, l'acier et autres subjectiles. Elle présente des méthodes d'essai permettant de déterminer que les exigences ont été satisfaites ainsi qu'une méthode de désignation des revêtements de conversion au cadmium et chromate et d'autres traitements supplémentaires.

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Status
Published
Publication Date
29-Oct-2006
Current Stage
9093 - International Standard confirmed
Start Date
23-Mar-2010
Completion Date
27-Dec-2017
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ISO 22778:2006 - Metallic coatings -- Physical vapour-deposited coatings of cadmium on iron and steel -- Specification and test methods
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ISO 22778:2006 - Revetements métalliques -- Revetements de cadmium déposés physiquement en phase vapeur sur le fer et l'acier -- Spécification et méthodes d'essai
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 22778
First edition
2006-11-15
Metallic coatings — Physical
vapour-deposited coatings of cadmium
on iron and steel — Specification
and test methods
Revêtements métalliques — Revêtements de cadmium appliqués par
vide sur fer et acier — Spécification et méthodes d'essai
Reference number
ISO 22778:2006(E)
ISO 2006
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 22778:2006(E)
PDF disclaimer

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electronic or mechanical, including photocopying and microfilm, without permission in writing from either ISO at the address below or

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Web www.iso.org
Published in Switzerland
ii © ISO 2006 – All rights reserved
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ISO 22778:2006(E)
Contents Page

Foreword............................................................................................................................................................ iv

Introduction ........................................................................................................................................................ v

1 Scope ..................................................................................................................................................... 1

2 Normative references ........................................................................................................................... 1

3 Term(s) and definition(s)...................................................................................................................... 2

4 Information to be supplied by the purchaser to the processor ....................................................... 2

5 Designation ........................................................................................................................................... 3

6 Requirements ........................................................................................................................................ 5

7 Sampling................................................................................................................................................ 9

8 Rejection................................................................................................................................................ 9

Annex A (informative) Additional information concerning equipment, substrate preparation, and

process parameters............................................................................................................................ 10

Annex B (normative) Determination of the average thickness of cadmium coatings .............................. 12

Annex C (normative) Adhesion test methods ............................................................................................... 13

Annex D (normative) Sampling....................................................................................................................... 14

Bibliography ..................................................................................................................................................... 15

© ISO 2006 – All rights reserved iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 22778:2006(E)
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 22778 was prepared by Technical Committee ISO/TC 107, Metallic and other inorganic coatings,

Subcommittee SC 3, Electrodeposited coatings and related finishes.
iv © ISO 2006 – All rights reserved
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 22778:2006(E)
Introduction

Cadmium coatings are applied by physical vapour-deposition techniques to iron, steel and other substrates to

enhance appearance and improve resistance to corrosion. Unlike electroplating, physical vapour deposition

does not introduce hydrogen into the basis material. Hence, vapour-deposited cadmium coatings are

especially beneficial for protecting high-strength steels that are susceptible to hydrogen embrittlement.

Hydrogen, however, can be introduced into the substrate during fabrication, cleaning, pickling and other

treatments, and care must still be exercised to prevent the introduction of hydrogen prior to vapour deposition.

Cadmium is toxic and health, safety and environmental concerns are now eliminating its non-essential uses.

There remain, nevertheless, critical applications, often aerospace-related, where the unique properties of

cadmium coatings, for example, their corrosion resistance, intrinsic lubricity, ductility, electrical conductivity

and low contact resistance, make continued use necessary. One benefit of depositing cadmium by physical

deposition techniques is that the process is conducted in a sealed vacuum chamber and exposure to

cadmium is at an absolute minimum.

The corrosion resistance of physical vapour-deposited cadmium coatings may be further enhanced by the use

of chromate conversion coatings and other supplementary treatments.
© ISO 2006 – All rights reserved v
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 22778:2006(E)
Metallic coatings — Physical vapour-deposited coatings of
cadmium on iron and steel — Specification and test methods

WARNING — The use of this International Standard may involve hazardous materials, operations and

equipment. This standard does not address all the safety problems associated with its use. It is the

responsibility of the user of this standard to establish appropriate safety and health practices, and to

determine the applicability of regulatory limitations prior to use.
1 Scope

This International Standard specifies requirements for high-purity cadmium coatings produced by physical

vapour deposition on iron, steel, and other substrates. It provides test methods to determine that the

requirements have been met, and a method for designating the cadmium and chromate conversion coatings

and other supplementary treatments.

Cadmium coatings are not suitable for production items that will reach a temperature of 225 °C or higher in

service, or that will come into contact with other parts that will reach that temperature.

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, Metallic 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 2080, Electroplating and related processes — Vocabulary

ISO 2177, Metallic coatings — Measurement of coating thickness — Coulometric method by anodic

dissolution

ISO 2360, Non-conductive coatings on non-magnetic electrically conductive basis materials — Measurement

of coating thickness — Amplitude-sensitive eddy-current method

ISO 2819, Metallic coatings on metallic substrates — Electrodeposited and chemically deposited coatings —

Review of methods available for testing adhesion
ISO 2859 (all parts), Sampling procedures for inspection by attributes

ISO 3497, Metallic coatings — Measurement of coating thickness — X-ray spectrometric methods

ISO 3543, Metallic and non-metallic coatings — Measurement of thickness — Beta backscatter method

ISO 3882, Metallic and other inorganic coatings — Review of methods of measurement of thickness

ISO 3892, Conversion coatings on metallic materials — Determination of coating mass per unit area —

Gravimetric methods
© ISO 2006 – All rights reserved 1
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ISO 22778:2006(E)

ISO 4518, Metallic coatings — Measurement of coating thickness — Profilometric method

ISO 4519, Electrodeposited metallic coatings and related finishes — Sampling procedures for inspection by

attributes

ISO 4520, Chromate conversion coatings on electroplated zinc and cadmium coatings

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

hydrogen embrittlement

ISO 9588, Metallic and other inorganic coatings — Post-coating treatments of iron or steel to reduce the risk

of hydrogen embrittlement

ISO 12686, Metallic and other inorganic coatings — Automated controlled shot-peening of metallic articles

prior to nickel, autocatalytic nickel or chromium plating, or as a final finish

ISO 16348, Metallic and other inorganic coatings — Definitions and conventions concerning appearance

EN 12508, Corrosion protection of metal and alloys — Surface treatment, metallic, and other inorganic

coatings — Vocabulary

IEC 60454, Specifications for pressure-sensitive adhesive tapes for electrical purposes — Part 2: Methods of

test
3 Terms and definitions

For the purposes of this document, the terms and definitions in ISO 2064, ISO 2080, ISO 2859, ISO 4519 and

EN 12508 apply.
4 Information to be supplied by the purchaser to the processor

When ordering articles for physical vapour deposition of cadmium in accordance with this International

Standard, the purchaser shall provide the following information in writing in the contract or purchase order, or

in the engineering drawing:
a) the designation (see Clause 5);

b) the specification and metallurgical condition of the basis metal, any process-temperature limitations

(see 6.1.2) and shot-peening requirements [see 6.1.3 c)];

c) the significant surface, including the coating of holes, recesses and presence of rack marks (see 6.1.1

and 6.3.1);

d) details of any sensitive material and whether ultra high-purity argon is required (see 6.1.2);

e) the requirement for any consolidation, for example, by glass bead peening (see 6.4.1);

f) the requirement for coating thickness (see 5.4 and Table 1) and a chromate conversion coating (see 5.5

and 6.4.2);

g) the requirement for a supplementary treatment, such as paint, and details of the specification involving

the organic finish (see 5.5 and 6.4.3);
2 © ISO 2006 – All rights reserved
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ISO 22778:2006(E)
h) the requirement for coating adhesion (see 6.3.3 and Annex C).

i) the requirement for special test specimens and for the type of test method, for example, destructive or

non-destructive (see 6.6);
j) sampling and inspection requirements (see Clause 7 and Annex D).
5 Designation

The designation shall appear on engineering drawings, in the purchase order, the contract or in the detailed

product specification. The designation specifies the basis material, the requirements for stress relief before

vapour deposition, the nominal composition and thickness of the vapour-deposited cadmium coating, the type

of chromate conversion coating and other supplementary treatment, and the heat treatment to reduce

susceptibility to hydrogen embrittlement.
5.1 General
The designation shall comprise the following:
a) the term: vapour-deposited coating;
b) the number of this International Standard, ISO 22778;
c) a hyphen;
d) the chemical symbol of the basis metal;

e) a stroke (/); symbols for the cadmium coating, as well as any coatings that may be applied prior to and

after deposition, separated by strokes for each stage in the coating sequence in the order of application.

The coating designation shall include the thickness of the coating, in micrometres.

5.2 Basis metal

The basis metal shall be designated by its chemical symbol, or its principal constituent, if it is an alloy. For

example:
⎯ Fe for iron and steel;
⎯ Zn for zinc alloys;
⎯ Cu for copper and copper alloys;
⎯ Al for aluminium and aluminium alloys.

The specific alloy may be identified by its standard designation (for example, its UNS number, or its national

or regional equivalent) placed between the symbols, < >, for example, Fe. See Reference [3] in

the Bibliography.
5.3 Pre-process stress-relief heat treatment

Stress-relief heat treatment prior to coating may be required for some basis materials. Brackets shall be

placed around the letters SR, the temperature in degrees Celsius, and the time in hours. The temperature

shall be in parentheses after the letters SR; for example [SR(210)1].
© ISO 2006 – All rights reserved 3
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ISO 22778:2006(E)
5.4 Type and thickness of cadmium

The cadmium coating shall be designated by its chemical symbol, Cd, followed by a number giving the

minimum local thickness of the coating in micrometres. For example, Cd5, designates a cadmium coating that

is 5 µm thick. The minimum thickness of the vapour-deposited cadmium coatings shall be selected in

accordance with Table 1.

Allowances for the thickness of the coating should be made by adjusting the dimensional tolerances during

the manufacture of threaded items, and those with close tolerances.
Table 1 — Minimum thickness requirements
for physical vapour-deposited cadmium coatings
Minimum local
thickness
Application
Steels, normal requirements 15
Threaded articles of less than 20 mm
nominal diameter, as follows:
< 3 mm 4
3 to < 6 mm 5
6 to < 10 mm 6
10 mm and over 8
Articles with bore dimensions, as follows:
< 3 mm 5
3 mm and over 8
Other small articles 8
5.5 Chromate conversion coatings and other supplementary treatments

The type of chromate conversion coating and other supplementary treatments shall be designated by the

symbols given in Tables 2 and 3.
Table 2 — Symbols for chromate conversion coatings
Type Coating mass per unit area
Code Typical appearance
Name g/m
A Clear Transparent, clear to bluish u 0,5
C Iridescent Yellow iridescent < 0,5 to < 1,5
D Opaque Olive-green > 1,5
F Black Black u 0,5 to u 1,0
Chromium in hexavalent form may or may not be present.
4 © ISO 2006 – All rights reserved
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ISO 22778:2006(E)
Table 3 — Supplementary treatments other than conversion coatings
Code Type of treatment

T1 Application of paints, varnishes, powder coatings or similar coating materials

T2 Application of organic or inorganic sealants.
T3 Dyeing
T4 Application of grease or oil, or other lubricants
T5 Application of wax

NOTE The function of chromate conversion coatings and other supplementary treatments is to retard or prevent the

formation of white corrosion products on surfaces exposed to corrosive atmospheres, and to delay the appearance of red

corrosion of cadmium coatings on steel. The iridescent yellow to olive drab chromate films are satisfactory for the

application of subsequent paint coatings, but bleached or leached chromate films are not recommended as a

supplementary finish with vapour-deposited cadmium coatings.

Chemical conversion coatings that do not contain hexavalent chromium are commercially available. Some

contain trivalent chromium; others are chromium-free. Substitutes shall meet the corrosion requirements given

in Table 4.
5.6 Post-coating heat treatment

Heat treatment to reduce the susceptibility of high-strength steels to hydrogen embrittlement may be required

in some circumstances (see Clause 8). Brackets shall be placed around the letters ER, the temperature in

degrees Celsius, and the time in hours. The temperature shall be in parentheses after the letters ER; for

example [ER(400)12].
5.7 Examples of coating designations

Example of a physical vapour-deposited cadmium coating 8 µm thick on steel (Fe), with a supplementary

chromate conversion coating that is iridescent yellow (C):
Physical vapour-deposited coating ISO 22778 – Fe/Cd8/C

Example of a coating 5 µm thick on steel, with a supplementary chromate conversion coating that is

transparent or colourless (A) and that shall receive a subsequent organic sealant (T2):

Physical vapour-deposited coating ISO 22778 – Fe/Cd5/A/T2

Example of a coating on high-strength steel that is to be stress relieved at 150 °C for 2 h before applying a

cadmium coating 5 µm thick, with a supplementary black chromate conversion (F):
Physical vapour-deposited coating ISO 22778 – Fe/[SR(150)2]/Cd5/F
6 Requirements
6.1 General
6.1.1 Basis material

This International Standard does not specify requirements for the condition, finish and surface roughness of

the basis metal prior to physical vapour deposition of cadmium. Surfaces to be coated, however, shall be

smooth and free from oxides, tool marks, pitting, intergranular attack, or other defects.

© ISO 2006 – All rights reserved 5
---------------------- Page: 10 ----------------------
ISO 22778:2006(E)
6.1.2 Equipment and materials

a) The equipment, process and materials used for the physical vapour deposition of cadmium shall be

capable of producing a uniform coating, covering completely all significant surfaces, including roots of

threads, recesses, sharp corners, holes and other areas specified in the drawing, contract or purchase

order.

NOTE Suitable rotating and revolving racks and fixtures may be used to ensure that all significant surfaces are

cleaned and coated to the specified thickness limits.

b) High-purity argon (at least 99,995 % pure) shall be used during substrate conditioning and coating, as

required. For sensitive material, ultra-high-purity argon (at least 99,998 % pure) shall be used.

c) The equipment shall be capable of producing a vacuum of 7 × 10 Pa, or better, in the coating chamber.

Where water-cooled surfaces are present in the chamber, including chamber walls, then a means of heating

the circulating water is to be used, to ensure that the chamber surfaces are warm enough to prevent

condensation when open to the atmosphere.

d) The cadmium metal used as a source material shall contain not less than 99,95 % cadmium by mass; the

mass fraction of mercury shall not exceed 0,004 %, and total impurities shall not exceed 0,05 %. The

composition of cadmium cannot be determined by using chemical methods, but shall be obtained by

difference using spectrographic means for determining the impurities.

e) The equipment and process shall be such that any temperature rise in the items will have no adverse

effects on the properties of the basis metal or the coating, or on the adhesion between the basis metal

and the coating [see 4 b)].

Annex A contains additional information about equipment, materials and processing parameters.

6.1.3 Surface p
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 22778
Première édition
2006-11-15
Version corrigée
2007-04-15
Revêtements métalliques — Revêtements
de cadmium déposés physiquement en
phase vapeur sur le fer et l'acier —
Spécification et méthodes d'essai
Metallic coatings — Physical vapour-deposited coatings of cadmium on
iron and steel — Specification and test methods
Numéro de référence
ISO 22778:2006(F)
ISO 2006
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 22778:2006(F)
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Le présent fichier PDF peut contenir des polices de caractères intégrées. Conformément aux conditions de licence d'Adobe, ce fichier

peut être imprimé ou visualisé, mais ne doit pas être modifié à moins que l'ordinateur employé à cet effet ne bénéficie d'une licence

autorisant l'utilisation de ces polices et que celles-ci y soient installées. Lors du téléchargement de ce fichier, les parties concernées

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responsabilité en la matière.
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du fichier; les paramètres de création PDF ont été optimisés pour l'impression. Toutes les mesures ont été prises pour garantir

l'exploitation de ce fichier par les comités membres de l'ISO. Dans le cas peu probable où surviendrait un problème d'utilisation,

veuillez en informer le Secrétariat central à l'adresse donnée ci-dessous.
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Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni utilisée sous

quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l'accord écrit

de l'ISO à l'adresse ci-après ou du comité membre de l'ISO dans le pays du demandeur.

ISO copyright office
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Tel. + 41 22 749 01 11
Fax. + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2006 – Tous droits réservés
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ISO 22778:2006(F)
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 transformateur par l'acheteur.................................................................. 3

5 Désignation ........................................................................................................................................... 3

6 Exigences .............................................................................................................................................. 6

7 Échantillonnage .................................................................................................................................... 9

8 Rejet ....................................................................................................................................................... 9

Annexe A (informative) Informations supplémentaires sur les équipements, la préparation du

subjectile et les paramètres de processus ...................................................................................... 11

Annexe B (normative) Détermination de l'épaisseur moyenne des revêtements de cadmium ............... 13

Annexe C (normative) Méthodes d'essai d'adhérence................................................................................. 14

Annexe D (normative) Échantillonnage ......................................................................................................... 15

Bibliographie .................................................................................................................................................... 16

© ISO 2006 – Tous droits réservés iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 22778:2006(F)
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 22778 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.

Le titre de la présente Norme internationale a été corrigé et correspond maintenant au titre de la version

anglaise.
iv © ISO 2006 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 22778:2006(F)
Introduction

Les revêtements de cadmium sont appliqués au moyen de techniques de déposition physique en phase

vapeur sur le fer, l'acier et d'autres subjectiles afin d'en améliorer l'aspect et la résistance à la corrosion.

Contrairement à la galvanoplastie, la déposition physique en phase vapeur n'introduit pas d'hydrogène dans

le matériau de base. Les revêtements de cadmium déposés en phase vapeur sont ainsi particulièrement

appropriés pour protéger les aciers à haute résistance susceptibles de fragilisation par l'hydrogène. De

l'hydrogène peut toutefois être introduit dans le subjectile pendant la fabrication, le nettoyage, le décapage et

autres traitements et des précautions doivent être prises pour empêcher l'introduction d'hydrogène avant la

déposition en phase vapeur.

Le cadmium est toxique et les questions de santé, de sécurité et d'environnement écartent toute utilisation

non essentielle de ce métal. Son application reste néanmoins essentielle dans certains domaines, souvent

liés au secteur aérospatial, dans lesquels les caractéristiques uniques des revêtements de cadmium, par

exemple leur résistance à la corrosion, leur pouvoir lubrifiant intrinsèque, leur ductilité, leur conductivité

électrique et leur faible résistance de contact, rendent leur utilisation nécessaire. L'un des avantages des

techniques de déposition physique du cadmium est que le processus est mené dans une chambre à vide

étanche, l'exposition au cadmium étant ainsi réduite au strict minimum.

La résistance à la corrosion des revêtements de cadmium déposés physiquement en phase vapeur peut

encore être améliorée par l'utilisation de couches de conversion chromatées et d'autres traitements

supplémentaires.
© ISO 2006 – Tous droits réservés v
---------------------- Page: 5 ----------------------
NORME INTERNATIONALE ISO 22778:2006(F)
Revêtements métalliques — Revêtements de cadmium déposés
physiquement en phase vapeur sur le fer et l'acier —
Spécification et méthodes d'essai

AVERTISSEMENT — L'utilisation de la présente Norme internationale peut impliquer l'intervention de

produits, d'opérations et d'équipements à caractère dangereux. La présente norme n'a pas la

prétention d'aborder tous les problèmes de sécurité concernés par son usage. Il est de la

responsabilité de l'utilisateur de la présente norme d'établir des règles de sécurité et d'hygiène et de

déterminer l'application des restrictions réglementaires avant utilisation.
1 Domaine d'application

La présente Norme internationale spécifie les exigences applicables aux revêtements de cadmium de haute

pureté appliqués au moyen de techniques de déposition physique en phase vapeur sur le fer, l'acier et autres

subjectiles. Elle présente des méthodes d'essai permettant de déterminer que les exigences ont été

satisfaites ainsi qu'une méthode de désignation des revêtements de conversion au cadmium et chromate et

d'autres traitements supplémentaires.

Les revêtements de cadmium ne sont pas appropriés pour les éléments de production qui peuvent atteindre

une température supérieure ou égale à 225 °C en service ou qui peuvent entrer en contact avec d'autres

pièces susceptibles d'atteindre cette température.
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 2080, Dépôts électrolytiques et opérations s'y rattachant — Vocabulaire

ISO 2177, Revêtements métalliques — Mesurage de l'épaisseur — Méthode coulométrique par dissolution

anodique

ISO 2360, Revêtements non conducteurs sur matériaux de base non magnétiques conducteurs de

l'électricité — Mesurage de l'épaisseur de revêtement — Méthode par courants de Foucault sensible aux

variations d'amplitude

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

© ISO 2006 – Tous droits réservés 1
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO 22778:2006(F)

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 inorganiques — Vue d'ensemble sur les méthodes

de mesurage de l'épaisseur

ISO 3892, Couches de conversion sur matériaux métalliques — Détermination de la masse de revêtement par

unité de surface — Méthodes gravimétriques

ISO 4518, Revêtements métalliques — Mesurage de l'épaisseur — Méthode profilométrique

ISO 4519, Dépôts électrolytiques et finitions apparentées — Méthodes d'échantillonnage pour le contrôle par

attributs

ISO 4520, Couches de conversion au chromate sur les dépôts électrolytiques de zinc et de cadmium

ISO 9220, Revêtements métalliques — Mesurage de l'épaisseur de revêtement — Méthode au microscope

électronique à balayage

ISO 9227, Essais de corrosion en atmosphères artificielles — Essais aux brouillards salins

ISO 9587, Revêtements métalliques et autres revêtements inorganiques — Prétraitements du fer ou de l'acier

pour diminuer le risque de fragilisation par l'hydrogène

ISO 9588, Revêtements métalliques et autres revêtements inorganiques — Traitements après revêtement sur

fer ou acier pour diminuer le risque de fragilisation par l'hydrogène

ISO 12686, Revêtements métalliques et autres revêtements inorganiques — Grenaillage automatique de

pièces métalliques avant dépôt électrolytique de nickel, dépôt autocatalytique de nickel, ou dépôt

électrolytique de chrome, ou en tant que finition de surface

ISO 16348, Revêtements métalliques et autres revêtements inorganiques — Définitions et principes

concernant l'apparence

EN 12508, Protection contre la corrosion des métaux et alliages — Traitement de surface, revêtements

métalliques et inorganiques — Vocabulaire

CEI 60454, Spécification pour rubans adhésifs sensibles à la pression à usages électriques — Partie 2:

Méthodes d'essai
3 Termes et définitions

Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l'ISO 2064, l'ISO 2080,

l'ISO 2859, l'ISO 4519 et l'EN 12508 s'appliquent.
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ISO 22778:2006(F)
4 Informations à fournir au transformateur par l'acheteur

Lors de la passation de commande pour des articles servant à la déposition physique en phase vapeur de

cadmium conformément à la présente Norme internationale, l'acheteur doit fournir les informations suivantes

par écrit dans le contrat, le bon de commande ou le dessin technique:
a) la désignation (voir Article 5);

b) la spécification et l'état métallurgique du métal de base, toutes limites de température du processus (voir

6.1.2) et les exigences relatives au grenaillage de précontrainte [voir 6.1.3 c)];

c) la surface significative, y compris le revêtement des trous, creux et présence de marques de bâti (voir

6.1.1 et 6.3.1);

d) des détails sur tout matériau sensible et si de l'argon de très haute pureté est nécessaire (voir 6.1.2);

e) les exigences relatives à toute consolidation, par exemple grenaillage par billes de verre (voir 6.4.1);

f) les exigences relatives à l'épaisseur du revêtement (voir 5.4 et le Tableau 1) et à une couche de

conversion chromatée (voir 5.5 et 6.4.2);

g) les exigences relatives aux traitements supplémentaires tels que la peinture, et des détails sur la

spécification concernant la finition organique (voir 5.5 et 6.4.3);

h) les exigences relatives à l'adhérence du revêtement (voir 6.3.3 et l'Annexe C);

i) les exigences relatives aux éprouvettes spéciales et au type de méthode d'essai, par exemple destructif

ou non destructif (voir 6.6);

j) les exigences relatives à l'échantillonnage et au contrôle (voir Article 7 et l'Annexe D).

5 Désignation

La désignation doit apparaître sur les dessins techniques, sur le bon de commande, le contrat ou sur la

spécification détaillée du produit. La désignation spécifie le matériau de base, les exigences relatives au recuit

de détente avant la déposition en phase vapeur, la composition et l'épaisseur nominales du revêtement de

cadmium déposé en phase vapeur, le type de couche de conversion chromatée et autre traitement

supplémentaire et le traitement thermique réalisé pour réduire la sensibilité à la fragilisation par l'hydrogène.

5.1 Généralités
La désignation doit comprendre les éléments suivants:
a) le terme «revêtement déposé en phase vapeur»;
b) la référence de la présente Norme internationale, ISO 22778;
c) un tiret;
d) le symbole chimique du métal de base;

e) une barre oblique (/); les symboles du revêtement de cadmium ainsi que de tout revêtement pouvant être

appliqué avant ou après la déposition, séparés par des barres obliques pour chaque étape de la

séquence de revêtement dans l'ordre d'application. La désignation du revêtement doit indiquer

l'épaisseur du revêtement en micromètres.
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ISO 22778:2006(F)
5.2 Métal de base

Le métal de base doit être désigné par son symbole chimique ou par son constituant principal s'il s'agit d'un

alliage. Par exemple:
⎯ Fe pour le fer et l'acier;
⎯ Zn pour les alliages de zinc;
⎯ Cu pour le cuivre et les alliages de cuivre;
⎯ Al pour l'aluminium et les alliages d'aluminium.

L'alliage spécifique peut être identifié par sa désignation courante (par exemple son numéro UNS ou un

numéro national ou régional équivalent), placée entre les symboles, < >, par exemple Fe. Voir

Référence [3] de la Bibliographie.
5.3 Prétraitement thermique de relaxation des contraintes

Un traitement thermique de détente avant application du revêtement peut se révéler nécessaire pour certains

matériaux de base. Les lettres SR, la température en degrés Celsius, et la durée en heures doivent être

indiquées entre crochets. La température doit être indiquée entre parenthèses après les lettres SR, par

exemple [SR(210)1].
5.4 Type et épaisseur du cadmium

Le revêtement de cadmium doit être désigné par son symbole chimique, Cd, suivi d'un chiffre indiquant

l'épaisseur locale minimale du revêtement en micromètres. Cd5 désigne, par exemple, un revêtement de

cadmium de 5 µm d'épaisseur. L'épaisseur minimale des revêtements de cadmium déposés en phase vapeur

doit être choisie conformément au Tableau 1.

Il convient de tenir compte de l'épaisseur du revêtement en ajustant les tolérances dimensionnelles pendant

la fabrication d'articles filetés et d'articles présentant des tolérances serrées.

Tableau 1 — Exigences relatives à l'épaisseur minimale des revêtements
de cadmium déposés physiquement en phase vapeur
Épaisseur locale
minimale
Application
Aciers, exigences normales 15
Articles filetés de diamètre nominal inférieur à 20 mm:
< 3 mm 4
3 à < 6 mm 5
6 à < 10 mm 6
10 mm et plus 8
Articles avec les dimensions d'alésage suivantes:
< 3 mm 5
3 mm et plus 8
Autres petits articles 8
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5.5 Couches de conversion chromatées et autres traitements supplémentaires

Le type de couche de conversion chromatée et des autres traitements supplémentaires doivent être désignés

par les symboles donnés dans les Tableaux 2 et 3.
Tableau 2 — Symboles pour les couches de conversion chromatées
Masse de revêtement par
Type
unité de surface
Code Aspect type
Nom g/m
A Clair Transparent, clair à bleuté u 0,5
C Irisé Jaune irisé < 0,5 à < 1,5
D Opaque Olive – vert > 1,5
F Noir Noir u 0,5 à u 1,0
Du chrome hexavalent peut ou non être présent.
Tableau 3 — Traitements supplémentaires autres que couches de conversion
Code Type de traitement

T1 Application de peintures, vernis, revêtements en poudre ou matériaux de revêtement similaires

T2 Application d'agents d'étanchéité organiques ou inorganiques
T3 Teinture
T4 Application de graisse, d'huile ou d'autres lubrifiants
T5 Application de cire

NOTE La fonction des couches de conversion chromatées et des autres traitements supplémentaires est de retarder

ou d'empêcher la formation de produits de corrosion blancs sur les surfaces exposées à des atmosphères corrosives, et

de retarder la rouille rouge des revêtements de cadmium sur l'acier. Les feuils de chromate de couleur jaune irisé à olive

terne sont satisfaisants pour l'application ultérieure de couches de peinture mais les feuils de chromate blanchi ou lessivé

ne sont pas recommandés comme finition supplémentaire pour les revêtements de cadmium déposés en phase vapeur.

Les couches de conversion déposées par procédé chimique qui ne contiennent pas de chrome hexavalent

sont disponibles dans le commerce. Certains contiennent du chrome trivalent, d'autres ne contiennent pas de

chrome. Les produits de substitution doivent satisfaire aux exigences en matière de corrosion indiquées dans

le Tableau 4.
5.6 Traitement thermique de dégazage après revêtement

Il peut être nécessaire dans certaines circonstances de procéder à un traitement thermique pour réduire la

sensibilité des aciers à haute résistance à la fragilisation par l'hydrogène (voir Article 8). Les lettres ER ainsi

que la température en degrés Celsius et la durée en heures doivent être indiquées entre crochets. La

température doit être indiquée entre parenthèses après les lettres ER, par exemple [ER(400)12].

5.7 Exemples de désignations de revêtement

Exemple d'un revêtement de cadmium déposé physiquement en phase vapeur, d'épaisseur 8 µm sur l'acier

(Fe), avec une couche de conversion chromatée supplémentaire de couleur jaune irisé (C):

Revêtement déposé physiquement en phase vapeur ISO 22778 – Fe/Cd8/C
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Exemple d'un revêtement de 5 µm d'épaisseur sur l'acier, avec une couche de conversion chromatée

supplémentaire, transparent ou sans couleur (A) et qui doit recevoir ultérieurement un agent d'étanchéité

organique (T2):
Revêtement déposé physiquement en phase vapeur ISO 22778 – Fe/Cd5/A/T2

Exemple d'un revêtement sur acier à haute résistance devant subir un recuit de détente à 150 °C pendant 2 h

avant l'application du revêtement de cadmium d'épaisseur 5 µm, avec une couche de conversion chromatée

supplémentaire noir (F):
Revêtement déposé physiquement en phase vapeur ISO 22778 – Fe/[SR(150)2]/Cd5/F
6 Exigences
6.1 Généralités
6.1.1 Matériau de base

La présente Norme internationale ne fixe pas d'exigences concernant l'état, la finition et la rugosité de surface

du métal de base avant la déposition physique en phase vapeur du cadmium. Les surfaces devant être

revêtues doivent néanmoins être lisses et exemptes d'oxydes, de marques d'outils, de piqûres, d'attaques

intergranulaires ou d'autres défauts.
6.1.2 Équipements et matériaux

a) Les équipements, les processus et les matériaux utilisés pour la déposition physique en phase vapeur du

cadmium doivent pouvoir produire un revêtement uniforme qui couvre complètement toutes les surfaces

significatives, y compris les fonds des filets, creux, angles aigus, trous et autres surfaces spécifiées dans

le dessin, le contrat ou le bon de commande.

NOTE Des bâtis et montages rotatifs et pivotants appropriés peuvent être utilisés pour s'assurer que toutes les

surfaces significatives sont nettoyées et revêtues selon les limites d'épaisseur spécifiées.

b) De l'argon de haute pureté (pur à 99,995 % au minimum) doit être utilisé pendant le conditionnement et le

revêtement du subjectile si nécessaire. Pour les matériaux sensibles, de l'argon ultra pur (pur à 99,998 %

au minimum) doit être utilisé.

c) Les équipements doivent pouvoir produire un vide de 7 × 10 Pa, ou plus, poussé dans la chambre

prévue pour l'application du revêtement.

Lorsque la chambre contient des surfaces refroidies par eau, y compris ses parois, un dispositif de chauffage

de l'eau en circulation doit alors être utilisé pour s'assurer que les surfaces de la chambre sont suffisamment

chaudes pour empêcher toute condensation lors de l'ouverture à l'atmosphère.

d) Le cadmium utilisé comme matériau source doit contenir au minimum 99,95 % de cadmium en masse; la

fraction massique de mercure ne doit pas dépasser 0,004 % et le total des impuretés ne doit pas

dépasser 0,05 %. La composition du cadmium ne peut pas être déterminée au moyen de méthodes

chimiques mais elle doit être obtenue par différence en utilisant un appareil spectrographique permettant

de déterminer les impuretés.

e) Les équipements et processus doivent être tels que toute augmentation de température des éléments

n'ait pas d'effet néfaste sur les caractéristiques du matériau de base ou du revêtement, ni sur l'adhérence

entre le métal de base et le revêtement [voir 4 b)].

L'Annexe A contient des informations supplémentaires sur les équipements, les matériaux et les paramètres

de transformation.
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ISO 22778:2006(F)
6.1.3 Préparation des surfaces

a) Les aciers qui présentent une résistance à la traction supérieure ou égale à 1 000 MPa doivent être

nettoyés avant l'application du revêtement, de préférence au moyen de nettoyants alcalins non

électrolytiques et nettoyants alcalins anodiques afin d'éviter de créer des problèmes de fragilisation par

l'hydrogène dus à la procédure de nettoyage. Pour d'autres matériaux, des modes opératoires de

nettoyage appropriés ou spécifiés dans le dessin, le contrat ou le bon de commande doivent être

observés.

b) Les abrasifs utilisés sur tout métal ou alliage ne doivent pas avoir été utilisés sur des métaux ou des

alliages dissemblables. Des agents de nettoyage abrasifs spécifiques doivent être utilisés pour les

différentes familles d'alliages, par exemple le fer et ses alliages, l'aluminium et ses alliages. Après le

nettoyage abrasif, les résidus doivent être enlevés des surfaces des articles avant de procéder aux

étapes suivantes.

c) Le grenaillage de précontrainte du métal ou du subjectile de base, si nécessaire, doit être conforme à

l'ISO 12686 et doit être réalisé avant le nettoyage final et l'application du revêtement [voir 4 b)].

d) Seuls des éléments d'un même métal de base doivent être traités ensemble.
6.2 Prétraitement thermique de relaxation des contraintes

Les parties en acier ayant une résistance à la traction supérieure ou égale à 1 000 MPa et qui présentent des

contraintes de traction causées par les opérations d'usinage, de meulage ou de formage à froid doivent subir

un traitement thermique de détente avant le nettoyage et la déposition du métal. Ce traitement thermique doit

être conforme à l'ISO 9587 ou aux spécifications de l'acheteur.
6.3 Exigences relatives au revêtement
6.3.1 Aspect

Le revêtement doit être présent sur toutes les surfaces significatives et doit être lisse, continu et uniforme; il

doit adhérer, être à grains fins et exempt de taches, brûlures, cloques, crevasses, nodules, fissures, porosités,

zones non revêtues, renflements au niveau des arêtes ou autres défauts. Le revêtement de cadmium ne doit

présenter aucun signe de contamination ou de fonctionnement incorrect des équipements, par exemple des

zones poudrées ou sombres. Le revêtement doit recouvrir les trous et creux jusqu'à une profondeur spécifiée

dans le dessin, le contrat ou le bon de commande [voir 4 c)].

Les agents masquants doivent être entièrement enlevés des surfaces non significatives et les surfaces

masquées doivent être nettoyées et exemptes de tout défaut et de revêtement de cadmium. La ligne de

démarcation entre les surfaces revêtues et non revêtues doit être nette. Le renflement du dépôt au niveau des

arêtes n'est pas admis.

Des échantillons témoins approuvés doivent être utilisés à des fins de comparaison pour contrôler l'aspect de

la finition finale (voir l'ISO 16348).

NOTE Les marques de bâti inévitables peuvent être admises si cela est spécifié dans le dessin, le contrat ou le bon

de commande, ou avec l'accord préalable de l'acheteur.
6.3.2 Épaisseur

L'épaisseur du revêtement spécifiée dans la désignation doit être l'épaisseur locale minimale. L'épaisseur

locale minimale du revêtement doit être mesurée en tout point de la surface significative qui peut être touchée

par une bille de 20 mm de diamètre. L'épaisseur doit être conforme aux exigences du Tableau 1.

L'épaisseur locale minimale du revêtement de cadmium déposé physiquement en phase vapeur doit être

mesurée selon l'une des méthodes suivantes: ISO 1463, ISO 2177, ISO 2360, ISO 3497, ISO 3543, ISO 3882,

ISO 3892, ISO 4518, ou ISO 9220. Les méthodes de référence sont celles de l'ISO 1463, de l'ISO 3497 ou de

l'ISO 9220. Pour la détermination de l'épaisseur moyenne du revêtement de cadmium (ISO 3892), voir

l'Annexe B.
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ISO 22778:2006(F)
6.3.3 Adhérence

Le revêtement doit adhérer au métal de base sans piquage, écaillage ou autre dommage d'application et doit

être conforme aux exigences minimales données à l'Annexe C [voir 4 j)].
6.3.4 Composition du revêtement

Le revêtement doit contenir au minimum 99,9 % de cadmium en fraction massique. La méthode de référence

pour l'analyse chimique du revêtement doit être la méthode de spectrométrie de masse.

6.4 Traitements supplémentaires

Avant l'application de revêtements supplémentaires, la surface revêtue de cadmium peut nécessiter un

dégraissage par solvant. Aucune autre forme de nettoyage n'est admise.
6.4.1 Traitements utilisant des billes de verre

Si nécessaire, le revêtement de cadmium déposé physiquement en phase vapeur peut être grenaillé avec des

billes de verre [voir 4 e)].

NOTE Le grenaillage améliore la densité du revêtement, la résistance à la corrosion et constitue un essai qualitatif

pour l'adhérence du revêtement sur le subjectile. Le grenaillage peut être effectué en utilisant des billes de verre de 50 µm

à 100 µm de diamètre à une pression de 2,8 × 10 Pa afin de produire une finition satinée sur la surface. Des revêtements

plus épais déposés à une pression relativement élevée développent souvent une structure à grains grossiers qui peut être

masquée par grenaillage avec des billes de verre.
6.4.2 Couches de conversion chromatées

Sauf spécification contraire, une couche de conversion chromatée doit être appliquée conformément à

l'ISO 4520. Les feuils de chromate doivent adhérer à la surface, être continus et exempts de toute paille et de

tout défaut.
6.4.3 Revêtements organiques
...

Questions, Comments and Discussion

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