Metallic and other inorganic coatings — Electrodeposited silver and silver alloy coatings for engineering purposes — Specification and test methods

ISO 4521:2008 specifies requirements for electroplated silver and silver alloy coatings for electrical, electronic and other engineering applications, including test methods. Engineering applications are defined as those in which the coating essentially serves a non-decorative purpose. Although ISO 4521:2008 does not specify the condition, finish or surface roughness of the basis material prior to electroplating, the appearance and serviceability of electroplated silver and silver alloy coatings depends on the condition of the basis material. It is essential that the purchaser specifies the surface finish and roughness of the basis material in order to conform to the product requirements. ISO 4521:2008 does not apply to coatings on screw threads or to coatings on sheet, strip or wire in the non-fabricated form.

Revêtements métalliques et autres revêtements inorganiques — Dépôts électrolytiques d'argent et d'alliages d'argent pour applications industrielles — Spécifications et méthodes d'essai

L'ISO 4521:2008 spécifie des exigences pour les dépôts électrolytiques d'argent et d'alliages d'argent destinés à des applications électriques, électroniques ou à d'autres applications industrielles et indique des méthodes d'essai. Les applications industrielles sont celles pour lesquelles le dépôt assure essentiellement une fonction non décorative. Bien que l'ISO 4521:2008 ne spécifie pas l'état initial, la finition ou la rugosité de surface du matériau de base avant le dépôt électrolytique, l'aspect et l'aptitude à l'usage des dépôts électrolytiques d'argent et d'alliages d'argent dépendent de l'état du matériau de base. Il est essentiel que l'acheteur spécifie la finition de surface et la rugosité du matériau de base afin de se conformer aux exigences du produit. L'ISO 4521:2008 ne s'applique pas aux revêtements des filetages de vis ni à ceux des feuilles, bandes ou fils sous forme non-façonnée.

General Information

Status
Published
Publication Date
17-Aug-2008
Current Stage
9020 - International Standard under periodical review
Start Date
15-Jul-2011
Completion Date
15-Oct-2022
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ISO 4521:2008 - Metallic and other inorganic coatings -- Electrodeposited silver and silver alloy coatings for engineering purposes -- Specification and test methods
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ISO 4521:2008 - Revetements métalliques et autres revetements inorganiques -- Dépôts électrolytiques d'argent et d'alliages d'argent pour applications industrielles -- Spécifications et méthodes d'essai
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 4521
Second edition
2008-09-01
Metallic and other inorganic coatings —
Electrodeposited silver and silver alloy
coatings for engineering purposes —
Specification and test methods
Revêtements métalliques et autres revêtements inorganiques — Dépôts
électrolytiques d'argent et d'alliages d'argent pour applications
industrielles — Spécifications et méthodes d'essai
Reference number
ISO 4521:2008(E)
ISO 2008
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 4521:2008(E)
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Published in Switzerland
ii © ISO 2008 – All rights reserved
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 4521:2008(E)
Contents Page

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

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

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

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

3 Terms and definitions........................................................................................................................... 2

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

4.1 Essential information ........................................................................................................................... 2

4.2 Additional information.......................................................................................................................... 3

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

5.1 General................................................................................................................................................... 3

5.2 Designation specifications .................................................................................................................. 4

5.3 Designation of the basis material ....................................................................................................... 4

5.4 Designation of heat treatment requirements ..................................................................................... 4

5.5 Examples of designations ................................................................................................................... 5

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

6.1 General................................................................................................................................................... 5

6.2 Appearance ........................................................................................................................................... 5

6.3 Thickness .............................................................................................................................................. 6

6.4 Porosity.................................................................................................................................................. 6

6.5 Accelerated corrosion testing ............................................................................................................. 6

6.6 Composition .......................................................................................................................................... 6

6.7 Stress-relief heat treatment prior to electroplating........................................................................... 6

6.8 Hydrogen-embrittlement-relief heat treatment after electroplating................................................. 6

6.9 Adhesion................................................................................................................................................ 7

6.10 Electrical properties ............................................................................................................................. 7

6.11 Microhardness ...................................................................................................................................... 7

6.12 Solderability .......................................................................................................................................... 7

6.13 Wear resistance .................................................................................................................................... 7

6.14 Ductility.................................................................................................................................................. 7

6.15 Undercoats ............................................................................................................................................ 7

6.16 Freedom from contamination .............................................................................................................. 8

6.17 Anti-tarnish treatments ........................................................................................................................ 8

7 Sampling................................................................................................................................................ 8

Annex A (normative) Requirements for undercoats....................................................................................... 9

Annex B (normative) Methods of measuring the thickness of electroplated silver and silver alloy

coatings ............................................................................................................................................... 11

Annex C (normative) Adhesion tests ............................................................................................................. 15

Annex D (normative) Determination of the presence of residual salts ...................................................... 17

Bibliography ..................................................................................................................................................... 19

© ISO 2008 – All rights reserved iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 4521:2008(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 4521 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 4521:1985), and also ISO 4522-1:1985,

ISO 4522-2:1985 and ISO 4522-3:1988, which have been technically revised.
iv © ISO 2008 – All rights reserved
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ISO 4521:2008(E)
Introduction

Electrodeposited silver and silver alloy coatings are often specified for their extremely good electrical

conductivity, but corrosion protection is often an additional requirement for electrical, electronic and other

applications. In many conditions of service, sulfide films may form on the coatings, increasing the contact

resistance at the silver electroplated mating surface and making them unsuitable for use in low-voltage

electronic circuits. Sulfide films are not especially detrimental to other electronic applications where higher

voltage and higher contact pressures are used, because the films are not completely insulating.

Because the appearance and serviceability of electroplated silver coatings depend on the condition of the

basis material, agreement should be reached between interested parties that the surface finish and roughness

of the basis material are satisfactory for electroplating.

Electroplated silver coatings have been used as bearing surfaces for many decades and are particularly

useful where the load-bearing surfaces are not well lubricated.

Electroplated silver coatings have largely replaced electroplated gold coatings on metallic lead frames, the

devices that support the majority of silicon chips.
© ISO 2008 – All rights reserved v
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 4521:2008(E)
Metallic and other inorganic coatings — Electrodeposited silver
and silver alloy coatings for engineering purposes —
Specification and test methods

WARNING — This International Standard may not be compliant with some countries’ health and safety

legislations and calls for the use of substances and/or procedures that may be injurious to health if

adequate safety measures are not taken. This International Standard does not address any health

hazards, safety or environmental matters and legislations associated with its use. It is the

responsibility of the user of this International Standard to establish appropriate health, safety and

environmentally acceptable practices, and take suitable actions to comply with any national and

international regulations. Compliance with this International Standard does not, in itself, confer

immunity from legal obligations.
1 Scope

This International Standard specifies requirements for electroplated silver and silver alloy coatings for

electrical, electronic and other engineering applications, including test methods. Engineering applications are

defined as those in which the coating essentially serves a non-decorative purpose.

Although this International Standard does not specify the condition, finish or surface roughness of the basis

material prior to electroplating, the appearance and serviceability of electroplated silver and silver alloy

coatings depend on the condition of the basis material. It is essential that the purchaser specifies the surface

finish and roughness of the basis material in order to conform to the product requirements.

This International Standard does not apply to coatings on screw threads or to coatings on sheet, strip or wire

in the non-fabricated form.
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, Metallic and other inorganic coatings — Surface treatment, metallic and other inorganic coatings —

Vocabulary

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

dissolution

ISO 2178, Non-magnetic coatings on magnetic substrates — Measurement of coating thickness — Magnetic

method

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

© ISO 2008 – All rights reserved 1
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ISO 4521:2008(E)

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

ISO 3868, Metallic and other non-organic coatings — Measurement of coating thicknesses — Fizeau multiple-

beam interferometry method

ISO 4516, Metallic and other inorganic coatings — Vickers and Knoop microhardness tests

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

ISO 4519:1980, Electrodeposited metallic coatings and related finishes — Sampling procedures for inspection

by attributes
ISO 4538, Metallic coatings — Thioacetamide corrosion test (TAA test)

ISO 9587, Metallic and other inorganic coatings — Pretreatment of iron or steel to reduce the risk of hydrogen

embrittlement

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

of hydrogen embrittlement

ISO 10111, Metallic and other inorganic coatings — Measurement of mass per unit area — Review of

gravimetric and chemical analysis methods

ISO 10289, Methods for corrosion testing of metallic and other inorganic coatings on metallic substrates —

Rating of test specimens and manufactured articles subjected to corrosion tests
ISO 10308, Metallic coatings — Review of porosity tests

ISO 10587, Metallic and other inorganic coatings — Test for residual embrittlement in both metallic-coated

and uncoated externally-threaded articles and rods — Inclined wedge method

ISO 12687, Metallic coatings — Porosity tests — Humid sulfur (flowers of sulfur) test

ISO 14647, Metallic coatings — Determination of porosity in gold coatings on metal substrates — Nitric acid

vapour test

ISO 15724, Metallic and other inorganic coatings — Electrochemical measurement of diffusible hydrogen in

steels — Barnacle electrode method

IEC 60068-2-20, Basic environmental testing procedures — Part 2: Tests. Test T: Soldering

3 Terms and definitions

For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 2064 and ISO 2080 apply.

4 Information to be supplied by the purchaser to the electroplater
4.1 Essential information

The following information shall be supplied by the purchaser to the electroplater in writing, for example, in the

purchase order or contract, or on engineering drawings:

a) the number of this International Standard (ISO 4521) and the designation (see Clause 5);

b) the significant surface indicated, for example, on drawings or by the provision of suitably marked

samples;
2 © ISO 2008 – All rights reserved
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ISO 4521:2008(E)

c) the nature, condition and finish of the basis metal, if they are likely to affect the serviceability and/or the

appearance of the coating;

d) the position on the surface of unavoidable defects, such as rack marks (see 6.2);

e) the finish required, for example, bright, dull or another type, preferably accompanied by approved

samples of the finish (see 6.2);

f) the requirements for thickness, accelerated corrosion and adhesion testing (see 6.3, 6.5 and 6.9);

g) the tensile strength of parts and the requirements for heat treatment before and/or after electrodeposition

(see 6.7 and 6.8);

h) sampling methods, acceptance levels or any other inspection requirements if different from those

specified in ISO 4519:1980, Clause 7.
4.2 Additional information

If the following additional information is required, it shall be specified by the purchaser in writing, for example,

in the contract, purchase order or on the drawing with the definition.

a) the minimum silver content of the coating, details of any alloying elements, the methods of determining

the minimum silver content (see 6.6) and presence of residual salts (see 6.16);
b) any cleaning precautions to be followed;
c) any special requirements for undercoats (see 6.15 and Annex A);

d) any requirements for an anti-tarnish treatment, the type of treatment and the test method to be applied

(see 6.17);

e) the method of porosity testing to be applied, and the number and location of acceptable pores (see 6.4);

f) the electrical properties of the coating and the methods of test to be used (see 6.10);

g) the microhardness of the coating and the test method to be used (see 6.11);
h) requirements for solderability and the test method to be used (see 6.12);

i) any requirements for wear resistance and the test method to be used (see 6.13);

j) the ductility of the coating and the method of test to be used (see 6.14);

k) any requirements for freedom from contamination of the finished articles (see 6.16);

l) the density of the silver coating, if the thickness method requires a density correction (see Annex B).

5 Designation
5.1 General

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

product specification. The designation specifies, in the following order, the basis material, stress-relief

requirements, the type and thickness of undercoats, if present; the thickness of the silver coating, heat

treatment requirements after electroplating, and the type of conversion coating and/or supplementary

treatment.
© ISO 2008 – All rights reserved 3
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ISO 4521:2008(E)
5.2 Designation specifications
The designation shall comprise the following:
a) the term, Electrodeposited coating;
b) the number of this International Standard, ISO 4521;
c) a hyphen;

d) the chemical symbol of the basis material followed by its standard designation (see 5.3);

e) a solidus (/);

f) if appropriate, the chemical symbol for an undercoat metal followed by a solidus and by a number giving

the thickness of the undercoat, in micrometres (see 6.15 and Annex A);
g) a solidus(/);

h) the chemical symbol for silver, Ag, followed by a number in parentheses giving the minimum mass

fraction of silver in the coating, expressed as a percent to one decimal place;

i) a number indicating the minimum local thickness, in micrometres, of the silver coating.

5.3 Designation of the basis material

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

example:
a) Fe for iron or steel;
b) Zn for zinc alloys;
c) Cu for copper and copper alloys;
d) Al for aluminium and aluminium alloys.

For plateable plastics materials, the letters PL shall be used. and for non-metallic materials, the letters NM

shall be used.

It is recommended that the specific material be designated by its standard designation; for example, by its

UNS number or the local national equivalent, in parentheses, following the chemical symbol for the basis

material. For example, Fe(G43400) is the UNS designation of a high-strength steel (see References. [2] to [8]

in the Bibliography).
5.4 Designation of heat treatment requirements
The heat-treatment requirements shall be designated as follows:

a) the letters SR for stress-relief heat treatment prior to electroplating, and/or the letters ER for hydrogen-

embrittlement-relief heat treatment after electroplating;
b) in parentheses, the minimum temperature, in degrees Celsius (°C);
c) the duration of the heat treatment, in hours (h).
For example, SR(210)1 designates stress-relief heat treatment at 210 °C for 1 h.

When heat treatment prior to or after electrodeposition is specified, the requirements shall be included in the

designation as shown in the examples (see 5.5).
4 © ISO 2008 – All rights reserved
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ISO 4521:2008(E)
5.5 Examples of designations

A silver coating (Ag) with a minimum thickness of 20 µm on brass (Cu) shall have the following designation:

Electrodeposited coating ISO 4521 - Cu/Ag(98,8)20

A silver alloy coating containing 98,9 % silver, Ag (98,9), with a minimum thickness of 10 µm on steel (Fe) with

a nickel undercoat (Ni) of unspecified thickness shall have the following designation:

Electrodeposited coating ISO 4521 – Fe/Ni/Ag(98,9)10

A silver alloy coating on steel containing 99,8 % silver [Ag(99,8)] with a minimum thickness of 10 µm with a

nickel undercoat (Ni) that is 5 µm thick shall have the following designation:
Electrodeposited coating ISO 4521 – Fe/Ni5/Ag(99,8)10

A silver coating with a minimum thickness of 15 µm (Ag15) deposited over a copper undercoat that is 5 µm

thick (Cu5) on steel that has an ultimate tensile strength of 1 200 MPa heat treated prior to electroplating for

stress relief at 200 °C for 3 h, SR(200)3, and after electroplating to reduce the risk of hydrogen embrittlement

at 190 °C for at least 12 h, ER(190)12, shall have the following designation:
Electrodeposited coating ISO 4521 – Fe/SR(200)3/Cu5/Ag(98,8)15/ER(190)12

The designation describes the heat treatment and electroplating steps in the order that they are performed.

The standard designation of the basis material shall be placed in parentheses immediately after the chemical

symbol for steel, Fe, in the above example. It is especially important to know the standard designation of a

metal or alloy that is difficult to prepare for electroplating and that is susceptible to hydrogen embrittlement.

6 Requirements
6.1 General

The test procedures specified in 6.2, 6.3, 6.7, 6.8, 6.9 and 6.11 for electroplated silver and silver alloy coatings

are to be performed in the absence of any anti-tarnish treatment. The tests specified in 6.6 and 6.10 shall be

carried out after the anti-tarnish treatment.
Mercury compounds shall not be used in the pretreatment of basis materials.
6.2 Appearance

Over the significant surface, the electroplated article shall be free from clearly visible defects, such as blisters,

pits, roughness, cracks or uncoated areas other than those that arise from defects in the basis material. The

electroplated article shall be free from extraneous soil and mechanical damage. On articles where a contact

mark is unavoidable, its position shall be specified by the purchaser [see 4.1 d)].

In the case of selectively electroplated articles, the amount of stain at the boundary between the areas of the

article that have been electroplated with silver and those that are not electroplated with silver shall be agreed

between the parties concerned [see 4.1 e)].

Silver and silver alloy coatings that are to be subsequently machined shall be free from excessive nodulation

and treeing at edges, and from other imperfections detrimental to subsequent fabrication.

If required, a preliminary sample with the required finish shall be supplied or approved by the purchaser [see

4.1 e)].
© ISO 2008 – All rights reserved 5
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ISO 4521:2008(E)
6.3 Thickness

The thickness of the coating specified in the designation shall be the minimum local thickness. The minimum

local thickness of the coating shall be measured at any point on the significant surface that can be touched

with a ball 20 mm in diameter, unless otherwise specified. The minimum thickness of the silver or silver alloy

coating shall be that specified by the purchaser [see 4.1 f)].

When silver and silver alloy coatings are to be machined, the purchaser shall specify the minimum thickness

required after machining. If machining is not to be carried out by the electroplater, the purchaser shall specify

the minimum thickness required before machining.

The thickness of the coatings shall be measured by an appropriate method selected by the purchaser from

those contained in Annex B.
6.4 Porosity

When specified by the purchaser, the parts shall be subjected to one or more of the porosity tests, such as

ISO 12687 or ISO 14647, given in ISO 10308 [see 4.2 e)]. The acceptable number and location of pores shall

also be specified by the purchaser.
6.5 Accelerated corrosion testing

When the corrosion resistance of the coatings is important, the accelerated corrosion test to be used and the

acceptable corrosion rating after testing shall be specified by the purchaser [see 4.1 f)]. The method of rating

specimens and manufactured articles shall be in accordance with ISO 10289.

The duration and results of artificial accelerated corrosion tests can bear little relationship to the service life of

the coated article and, therefore, the results obtained are not to be regarded as a direct guide to the corrosion

resistance of the tested coatings in all environments where these coatings may be used.

6.6 Composition

When the silver content is specified by the purchaser in the designation [see 4.1 a) and 5.2 h)], the purchaser

shall also specify the methods to be used for determining the silver content of the coating and presence of

residual salts [see 4.2 a)].
6.7 Stress-relief heat treatment prior to electroplating

When specified by the purchaser, steel parts that have an ultimate tensile strength equal to or greater than

1 000 MPa and that contain tensile stresses caused by machining, grinding, straightening or cold-forming

operations shall be given a stress-relief heat treatment prior to cleaning and metal deposition. The procedures

and classes for stress-relief heat treatment shall be as specified by the purchaser, or the purchaser shall

specify appropriate procedures and classes from ISO 9587 [see 4.1 g)].

Steels with oxide or scale shall be cleaned before application of the coatings. For high-strength steels (equal

to or greater than 1 000 MPa), non-electrolytic alkaline and anodic alkaline cleaners, as well as mechanical

cleaning procedures, are preferred to avoid the risk of producing hydrogen embrittlement during cleaning

procedures.
6.8 Hydrogen-embrittlement-relief heat treatment after electroplating

Steel parts having an ultimate tensile strength equal to or greater than 1 000 MPa, as well as

surface-hardened parts, shall receive hydrogen-embrittlement heat treatment in accordance with the

procedures and classes of ISO 9588, or as specified by the purchaser [see 4.1 g)].

The effectiveness of the hydrogen-embrittlement-relief treatment shall be determined in accordance with

ISO 10587 for testing threaded articles for residual hydrogen-relief treatment, and with ISO 15724 for

measuring relative, diffusable hydrocarbon concentration in steels, unless otherwise specified by the

purchaser.
6 © ISO 2008 – All rights reserved
---------------------- Page: 11 ----------------------
ISO 4521:2008(E)
6.9 Adhesion

Coatings shall pass one or more of the adhesion tests given in Annex C, as specified by the purchaser [see

4.1 f)]. Coatings greater than 125 µm shall pass the shear test included in Annex C.

The preparation of metallographic specimens for the microscopical determination of thickness may give an

indication of poor adhesion, because grinding and polishing can cause separation of the coating from the

substrate which can be observed in the microscope.

To avoid poor coating adhesion, it is common practice to apply thin silver coatings (strikes) from electroplating

solutions especially formulated to prevent chemical deposition of silver onto the basis material. For

electroplating certain alloys, a gold strike may be required.

Aluminium alloys are given a post-plating heat treatment at 130 °C to improve the adhesion of the coating.

This treatment is not recommended for alloys which could suffer deterioration at or above this temperature.

6.10 Electrical properties

If the electrical properties are important to the function of the coating, those properties shall be specified by

the purchaser, along with the methods of assessing the properties [see 4.2 f)].
6.11 Microhardness

If the microhardness of the coating is specified [see 4.2 g)], it shall be measured by one of the methods given

in ISO 4516.

The microhardness of silver and silver alloy coatings prepared from many types of bright silver electroplating

processes decreases during the first 24 h followin
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 4521
Deuxième édition
2008-09-01
Revêtements métalliques et autres
revêtements inorganiques — Dépôts
électrolytiques d'argent et d'alliages
d'argent pour applications
industrielles — Spécifications et
méthodes d'essai
Metallic and other inorganic coatings — Electrodeposited silver and
silver alloy coatings for engineering purposes — Specification and test
methods
Numéro de référence
ISO 4521:2008(F)
ISO 2008
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 4521:2008(F)
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Publié en Suisse
ii © ISO 2008 – Tous droits réservés
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ISO 4521:2008(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 par l'acheteur à l'électroplaste...................................................................... 3

4.1 Informations essentielles..................................................................................................................... 3

4.2 Informations supplémentaires ............................................................................................................ 3

5 Désignation ........................................................................................................................................... 4

5.1 Généralités ............................................................................................................................................ 4

5.2 Spécifications relatives à la désignation............................................................................................ 4

5.3 Désignation du matériau de base ....................................................................................................... 4

5.4 Désignation des exigences relatives au traitement thermique........................................................ 5

5.5 Exemples de désignations................................................................................................................... 5

6 Exigences .............................................................................................................................................. 5

6.1 Généralités ............................................................................................................................................ 5

6.2 Aspect .................................................................................................................................................... 6

6.3 Épaisseur............................................................................................................................................... 6

6.4 Porosité.................................................................................................................................................. 6

6.5 Essais accélérés de corrosion ............................................................................................................ 6

6.6 Composition .......................................................................................................................................... 6

6.7 Traitement de détente avant dépôt électrolytique............................................................................. 7

6.8 Traitement thermique contre la fragilisation par l'hydrogène après dépôt électrolytique ........... 7

6.9 Adhérence ............................................................................................................................................. 7

6.10 Propriétés électriques .......................................................................................................................... 7

6.11 Microdureté ........................................................................................................................................... 7

6.12 Aptitude au brasage tendre ................................................................................................................. 8

6.13 Résistance à l'usure ............................................................................................................................. 8

6.14 Ductilité.................................................................................................................................................. 8

6.15 Sous-couches ....................................................................................................................................... 8

6.16 Absence de contamination .................................................................................................................. 8

6.17 Traitements antiternissement.............................................................................................................. 8

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

Annexe A (normative) Exigences relatives aux sous-couches................................................................... 10

Annexe B (normative) Méthodes de mesurage de l'épaisseur des dépôts électrolytiques d'argent

et d'alliages d'argent .......................................................................................................................... 12

Annexe C (normative) Essais d'adhérence ................................................................................................... 16

Annexe D (normative) Recherche des sels résiduels .................................................................................. 18

Bibliographie .................................................................................................................................................... 20

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ISO 4521:2008(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 4521 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 4521:1985), ainsi que l'ISO 4522-1:1985,

l'ISO 4522-2:1985 et l'ISO 4522-3:1988, qui ont fait l'objet d'une révision technique.

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ISO 4521:2008(F)
Introduction

Les dépôts électrolytiques d'argent et d'alliages d'argent sont souvent spécifiés pour leur conductivité

électrique extrêmement bonne, mais la protection contre la corrosion est souvent une exigence

supplémentaire pour les applications électriques, électroniques et autres. Dans de nombreuses conditions de

service, des films de sulfure peuvent se former sur les dépôts, augmentant ainsi la résistance de contact à la

surface d'ajustement du dépôt d'argent et les rendant inadéquats à un usage dans les circuits électroniques à

basse tension. Les films de sulfure ne sont pas particulièrement préjudiciables aux autres applications

électroniques qui utilisent des tensions et des pressions de contact plus élevées, car les films ne sont pas

complètement isolants.

Du fait que l'aspect et l'aptitude à l'usage des dépôts électrolytiques d'argent sont fonction de l'état du

matériau de base, il convient que les parties intéressées s'accordent sur le fait que la finition de surface et la

rugosité du matériau de base permettent l'électrodéposition.

Les dépôts électrolytiques d'argent ont été utilisés pendant des dizaines d'années comme surfaces porteuses

et sont particulièrement utiles lorsque les surfaces porteuses de charges ne sont pas bien lubrifiées.

Les dépôts électrolytiques d'argent ont largement remplacé les dépôts électrolytiques d'or sur les cadres

métalliques en plomb qui servent de support à la majorité des pastilles de silicium.

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NORME INTERNATIONALE ISO 4521:2008(F)
Revêtements métalliques et autres revêtements inorganiques —
Dépôts électrolytiques d'argent et d'alliages d'argent pour
applications industrielles — Spécifications et méthodes d'essai

AVERTISSEMENT — La présente Norme internationale peut ne pas être conforme à la législation de

certains pays en matière de santé et de sécurité et fait appel à l'utilisation de substances et/ou de

modes opératoires qui peuvent s'avérer préjudiciables pour la santé si des mesures de sécurité

adéquates ne sont pas prises. La présente Norme internationale ne traite pas des dangers pour la

santé, des questions de sécurité ou d'environnement et de la législation associée à son utilisation. Il

appartient à l'utilisateur de la présente Norme internationale d'établir des pratiques appropriées

acceptables en termes de santé, de sécurité et d'environnement et de prendre des mesures adéquates

pour satisfaire aux réglementations nationales et internationales. La conformité à la présente Norme

internationale ne permet pas, en soi, de se soustraire aux obligations légales.
1 Domaine d'application

La présente Norme internationale spécifie des exigences pour les dépôts électrolytiques d'argent et d'alliages

d'argent destinés à des applications électriques, électroniques ou à d'autres applications industrielles et

indique des méthodes d'essai. Les applications industrielles sont celles pour lesquelles le dépôt assure

essentiellement une fonction non décorative.

Bien que la présente Norme internationale ne spécifie pas l'état initial, la finition ou la rugosité de surface du

matériau de base avant le dépôt électrolytique, l'aspect et l'aptitude à l'usage des dépôts électrolytiques

d'argent et d'alliages d'argent dépendent de l'état du matériau de base. Il est essentiel que l'acheteur spécifie

la finition de surface et la rugosité du matériau de base afin de se conformer aux exigences du produit.

La présente Norme internationale ne s'applique pas aux revêtements des filetages de vis ni à ceux des

feuilles, des bandes ou des fils sous forme non façonnée.
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, Revêtements métalliques et autres revêtements inorganiques — Traitement de surface,

revêtements métalliques et autres revêtements inorganiques — Vocabulaire

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

anodique
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ISO 4521:2008(F)

ISO 2178, Revêtements métalliques non magnétiques sur métal de base magnétique — Mesurage de

l'épaisseur du revêtement — Méthode magnétique

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 3868, Revêtements métalliques et autres revêtements non organiques — Mesurage de l'épaisseur —

Méthode basée sur le principe de Fizeau d'interférométrie à faisceaux multiples

ISO 4516, Revêtements métalliques et autres revêtements inorganiques — Essais de microdureté Vickers et

Knoop

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

ISO 4519:1980, Dépôts électrolytiques et finitions apparentées — Méthodes d'échantillonnage pour le

contrôle par attributs

ISO 4538, Revêtements métalliques — Essai de corrosion à la thioacétamide (essai TAA)

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

visant à réduire 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 10111, Revêtements métalliques et autres revêtements inorganiques — Mesurage de la masse

surfacique — Présentation des méthodes d'analyse gravimétrique et chimique

ISO 10289, Méthodes d'essai de corrosion des revêtements métalliques et inorganiques sur substrats

métalliques — Cotation des éprouvettes et des articles manufacturés soumis aux essais de corrosion

ISO 10308, Revêtements métalliques — Passage en revue des essais de porosité

ISO 10587, Revêtements métalliques et autres revêtements inorganiques — Essai de fragilisation résiduelle

des articles et tiges filetés avec et sans revêtement métallique extérieur — Méthode de la cale biaise

ISO 12687, Revêtements métalliques — Essais de porosité — Essai à la fleur de soufre par voie humide

ISO 14647, Revêtements métalliques — Détermination de la porosité des revêtements d'or sur les substrats

de métal — Essai à la vapeur d'acide nitrique

ISO 15724, Revêtements métalliques et autres revêtements inorganiques — Mesurage électrochimique de

l'hydrogène diffusible dans les aciers — Méthode par électrode anatife

CEI 60068-2-20, Essais fondamentaux climatiques et de robustesse mécanique. Deuxième partie: essais.

Essai T: soudure
3 Termes et définitions

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

s'appliquent.
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ISO 4521:2008(F)
4 Informations à fournir par l'acheteur à l'électroplaste
4.1 Informations essentielles

Les informations suivantes doivent être fournies par écrit par l'acheteur à l'électroplaste, par exemple, dans le

bon de commande ou le contrat, ou bien sur les dessins industriels:

a) le numéro de la présente Norme internationale (ISO 4521) et la désignation (voir Article 5);

b) la surface significative, indiquée, par exemple, sur des dessins ou sur des échantillons fournis et marqués

de façon appropriée;

c) la nature, l'état et la finition du métal de base s'ils sont susceptibles d'influer sur l'aptitude à l'usage et/ou

l'aspect du dépôt;

d) l'emplacement sur la surface de défauts inévitables, tels que les marques du montage (voir 6.2);

e) la finition requise, par exemple brillante, mate ou de tout autre type, conjointement avec, de préférence,

des échantillons agréés de la finition (voir 6.2);

f) les exigences requises concernant les essais d'épaisseur, de corrosion accélérée et d'adhérence (voir

6.3, 6.5 et 6.9);

g) la résistance à la traction des pièces et les exigences relatives au traitement thermique réalisé avant

et/ou après l'électrodéposition (voir 6.7 et 6.8);

h) les méthodes d'échantillonnage, les niveaux d'acceptation ou toute autre exigence en matière de contrôle

en cas de différence par rapport aux spécifications données dans l'ISO 4519:1980, Article 7.

4.2 Informations supplémentaires

Si les informations complémentaires suivantes sont exigées, elles doivent être spécifiées par écrit par

l'acheteur, par exemple dans le contrat, dans le bon de commande ou sur le dessin avec la définition:

a) la teneur minimale du dépôt en argent, tout détail concernant les éléments d'alliage et les méthodes de

détermination de la teneur minimale en argent (voir 6.6) et de recherche des sels résiduels (voir 6.16);

b) toutes précautions à prendre en matière de nettoyage;

c) toute exigence particulière relative aux sous-couches (voir 6.15 et Annexe A);

d) toute exigence relative à un traitement antiternissement, le type de traitement et la méthode d'essai à

appliquer (voir 6.17);

e) la méthode à appliquer pour les essais relatifs à la porosité ainsi que le nombre et l'emplacement des

pores acceptables (voir 6.4);

f) les propriétés électriques du dépôt et les méthodes d'essai à utiliser (voir 6.10);

g) la microdureté du dépôt et la méthode d'essai à utiliser (voir 6.11);

h) les exigences relatives à l'aptitude au brasage ainsi que la méthode d'essai à utiliser (voir 6.12);

i) toute exigence concernant la résistance à l'usure et la méthode d'essai à utiliser (voir 6.13);

j) la ductilité du dépôt et la méthode d'essai à utiliser (voir 6.14);

k) toute exigence relative à l'absence de contamination des articles finis (voir 6.16);

l) la masse volumique du dépôt d'argent si la méthode de détermination de l'épaisseur nécessite une

correction de la masse volumique (voir Annexe B).
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ISO 4521:2008(F)
5 Désignation
5.1 Généralités

La désignation doit être visible sur les dessins industriels, dans le bon de commande, le contrat ou les

spécifications détaillées relatives au produit. La désignation spécifie, dans l'ordre suivant, le métal de base,

les exigences concernant le traitement de détente, le type et l'épaisseur des sous-couches, le cas échéant,

l'épaisseur du dépôt d'argent, les exigences relatives au traitement thermique après électrodéposition ainsi

que le type de la couche de conversion et/ou du traitement supplémentaire.
5.2 Spécifications relatives à la désignation
La désignation doit comprendre les éléments suivants:
a) le terme «Dépôt électrolytique»;
b) le numéro de la présente Norme internationale, ISO 4521;
c) un tiret;

d) le symbole chimique du matériau de base suivi de sa désignation normalisée (voir 5.3);

e) une barre oblique (/);

f) si approprié, le symbole chimique du métal de la sous-couche suivi d'une barre oblique et d'un nombre

indiquant l'épaisseur de la sous-couche en micromètres (voir 6.15 et Annexe A);
g) une barre oblique (/);

h) le symbole chimique de l'argent, Ag, suivi d'un nombre entre parenthèses indiquant la fraction massique

minimale d'argent du dépôt, exprimée en pourcentage, avec un chiffre après la virgule;

i) un nombre indiquant l'épaisseur minimale locale, en micromètres, du dépôt d'argent.

5.3 Désignation du matériau de base

Le matériau de base doit être désigné par son symbole chimique ou, si c'est un alliage, par son principal

constituant. Par exemple:
a) Fe pour le fer et l'acier;
b) Zn pour les alliages de zinc;
c) Cu pour le cuivre et les alliages de cuivre;
d) Al pour l'aluminium et les alliages d'aluminium.

Pour les matériaux plastiques pouvant être revêtus, les lettres PL doivent être utilisées et pour les matériaux

non métalliques, les lettres NM doivent être utilisées.

Il est recommandé de désigner le matériau spécifique par sa désignation normalisée; par exemple par son

numéro UNS ou l'équivalent national local entre parenthèses suivi du symbole chimique du matériau de base.

Par exemple, Fe(G43400) est la désignation UNS d'un acier à haute résistance (voir Références [2] à [8]).

4 © ISO 2008 – Tous droits réservés
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ISO 4521:2008(F)
5.4 Désignation des exigences relatives au traitement thermique

Les exigences relatives au traitement thermique doivent être désignées comme suit:

a) les lettres SR pour le traitement thermique de détente avant électrodéposition et/ou les lettres ER pour le

traitement thermique visant à réduire le risque de fragilisation par l'hydrogène après électrodéposition;

b) entre parenthèses, la température minimale, en degrés Celsius (°C);
c) la durée du traitement thermique, en heures (h).

Par exemple, SR(210)1 désigne un traitement thermique de détente à 210 °C pendant 1 h.

Lorsqu'un traitement thermique avant ou après l'électrodéposition est spécifié, les exigences doivent être

incluses dans la désignation comme indiqué dans les exemples (voir 5.5).
5.5 Exemples de désignations

Un dépôt d'argent (Ag) d'une épaisseur minimale de 20 µm sur du laiton (Cu) doit avoir la désignation

suivante:
Dépôt électrolytique ISO 4521 – Cu/Ag(98,8)20

Un dépôt d'alliage d'argent contenant 98,9 % d'argent, Ag(98,9), d'une épaisseur minimale de 10 µm sur de

l'acier (Fe) avec une sous-couche de nickel (Ni) d'épaisseur non spécifiée, doit avoir la désignation suivante:

Dépôt électrolytique ISO 4521 – Fe/Ni/Ag(98,9)10

Un dépôt d'alliage d'argent sur de l'acier contenant 99,8 % d'argent, Ag(99,8), d'une épaisseur minimale de

10 µm avec une sous-couche de nickel (Ni) d'une épaisseur de 5 µm, doit avoir la désignation suivante:

Dépôt électrolytique ISO 4521 – Fe/Ni5/Ag(99,8)10

Un dépôt d'argent d'une épaisseur minimale de 15 µm (Ag15) sur une sous-couche de cuivre de 5 µm

d'épaisseur (Cu5) sur de l'acier caractérisé par une résistance en traction maximale de 1 200 MPa, ayant subi

avant électrodéposition un traitement thermique de détente à 200 °C, pendant 3 h, SR(200)3, et après

électrodéposition un traitement thermique visant à réduire le risque de fragilisation par l'hydrogène à 190 °C,

pendant au moins 12 h, ER(190)12, doit avoir la désignation suivante:
Dépôt électrolytique ISO 4521 – Fe/SR(200)3/Cu5/Ag(98,8)15/ER(190)12

La désignation décrit le traitement thermique et les étapes d'électrodéposition dans l'ordre de leur exécution.

La désignation normalisée du matériau de base doit être placée entre parenthèses juste après le symbole

chimique de l'acier, Fe, dans l'exemple ci-dessus. Il est particulièrement important de connaître la désignation

normalisée d'un métal ou d'un alliage qui s'avère difficile à préparer en vue de l'électrodéposition et qui est

susceptible de présenter une fragilisation par l'hydrogène.
6 Exigences
6.1 Généralités

Les modes opératoires d'essai spécifiés en 6.2, 6.3, 6.7, 6.8, 6.9 et 6.11 pour les dépôts électrolytiques

d'argent et d'alliages d'argent sont à effectuer en l'absence de traitement antiternissement. Les essais

spécifiés en 6.6 et en 6.10 doivent être réalisés après le traitement antiternissement.

Les composés au mercure ne doivent pas être utilisés pour le traitement préalable des matériaux de base.

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ISO 4521:2008(F)
6.2 Aspect

Sur la surface significative, l'article revêtu doit être exempt de défauts clairement visibles tels que cloques,

piqûres, rugosités, fissures ou zones non revêtues autres que celles qui découlent de défauts du matériau de

base. L'article revêtu doit être exempt de tout dommage mécanique et de toute souillure étrangère. Pour les

articles qui comportent une marque de contact inévitable, l'acheteur doit spécifier l'emplacement où celle-ci se

trouve [voir 4.1 d)].

Dans le cas des articles revêtus par électrodéposition de manière sélective, la quantité de taches à la limite

entre les zones de l'article qui ont été revêtues d'un dépôt d'argent et celles qui ne l'ont pas été, doit faire

l'objet d'un accord entre les parties concernées [voir 4.1 e)].

Les dépôts d'argent et d'alliages d'argent qui sont à usiner ultérieurement doivent être exempts de nodulation

excessive et d'arborescences sur les bords et ils ne doivent présenter aucun défaut préjudiciable à la

fabrication ultérieure.

Si nécessaire, un échantillon préliminaire présentant la finition exigée, doit être fourni ou approuvé par

l'acheteur [voir 4.1 e)].
6.3 Épaisseur

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

locale minimale du revêtement doit être mesurée en un point quelconque de la surface significative pouvant

être atteint par une bille de 20 mm de diamètre sauf spécification contraire. L'épaisseur minimale du dépôt

d'argent ou d'alliage d'argent doit être celle spécifiée par l'acheteur [voir 4.1 f)].

Lorsque les dépôts d'argent et d'alliage d'argent sont à usiner, l'acheteur doit spécifier l'épaisseur minimale

requise après l'usinage. Si l'usinage n'est pas à réaliser par l'électroplaste, l'acheteur doit spécifier l'épaisseur

minimale requise avant l'usinage.

L'épaisseur des dépôts doit être mesurée par une méthode appropriée choisie par l'acheteur parmi celles

indiquées dans l'Annexe B.
6.4 Porosité

Lorsque cela est spécifié par l'acheteur, les pièces doivent être soumises à un ou à plusieurs des essais de

porosité tels que définis dans l'ISO 12687 ou l'ISO 14647 comme indiqués dans l'ISO 10308 [voir 4.2 e)]. Le

nombre admissible et l'emplacement des pores doivent également être spécifiés par l'acheteur.

6.5 Essais accélérés de corrosion

Lorsque la résistance à la corrosion des revêtements est importante, l'essai accéléré de corrosion à utiliser et

le niveau de corrosion acceptable après l'essai doivent être spécifiés par l'acheteur [voir 4.1 f)]. La méthode

de cotation des éprouvettes et des articles manufacturés doit être conforme à l'ISO 10289.

La durée et les résultats des essais accélérés de corrosion artificielle peuvent n'avoir qu'un faible rapport avec

la durée de vie de l'article revêtu et, par conséquent, les résultats obtenus ne sont pas considérés comme une

indication directe de la résistance à la corrosion des revêtements soumis à essai dans tous les

environnements où ces revêtements peuvent être utilisés.
6.6 Composition

Lorsque la teneur en argent est spécifiée par l'acheteur dans la désignation [voir 4.1 a) et 5.2 h)], celui-ci doit

également spécifier les méthodes à utiliser pour déterminer la teneur en argent du dépôt et pour rechercher la

présence de sels résiduels [voir 4.2 a)].
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ISO 4521:2008(F)
6.7 Traitement de détente avant dépôt électrolytique

Lorsque cela est spécifié par l'acheteur, les pièces en acier qui ont une résistance à la traction supérieure ou

égale à 1 000 MPa et qui présentent des contraintes internes de traction dues aux opérations d'usinage, de

rectification, de dressage ou de formage à froid, doivent être soumises à un traitement de détente avant le

nettoyage et le dépôt du métal
...

Questions, Comments and Discussion

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