用磁场或涡流（电磁）试验方法测量涂层厚度的标准实施规程ASTM E376-11（中文翻译版）

用磁场或涡流（电磁）试验方法测量涂层厚度的标准实施规程ASTM E376-11（中文翻译版）（仅供参考）

1. 目的Purpose

本标准试验方法涵盖了使用磁性和涡流式测厚仪（量规）对金属基底上的涂层进行无损厚度测量。

2. 范围Scope

本测量方法适用于使用磁性和涡流式测厚仪（量规）对金属基底上的涂层进行无损厚度测量。

磷含量超过8%的自催化沉积镍磷合金，只要在任何热处理之前进行测量，就足以用本方法测量其磁性。

 

3. 职责Responsibility

程序执行：实验室授权制样人员

程序监督：实验室技术负责人及相关责任人

 

4. 原理Principle

4.1概述—目前没有可用的测厚仪适用于涂层基底厚度和材料的所有组合。特定仪器的限制通常由其制造商划定。

4.2磁性—磁性测量仪测量磁体和涂层或其基材之间的磁引力，或穿过涂层和基材的磁通路径的磁阻。这些测量仪是用来测量磁性基底上非磁性涂层的厚度的。其中一些还将测量磁性或非磁性基底上镍涂层的厚度。

4.3涡流—涡流式测厚仪是测量由涂层厚度变化引起的涡流感应线圈阻抗变化的电子仪器。只有当涂层的导电性与基材的导电性显著不同时，才能使用它们。

4.4准确度—测量的准确度取决于仪器、校准和标准化以及工作条件。精度还受第6节中列出的干扰影响，如零件几何（曲率）、磁导率和表面粗糙度。

注：本规程允许涂层厚度在其实际厚度的±10%范围内或在±2.5μm（或±0.0001-in.）范围内测定，以较大者为准。

 

5. 术语及定义Terms and Definition

5.1定义—与本规程相关的术语定义，请参考术语E1316。

 

6. 干扰Interferences

6.1涂层厚度—测量精度随涂层厚度的变化取决于所用方法和仪器设计。一般来说，精度是涂层厚度的一个百分比，除了在范围的下端，它是一个固定的厚度。

6.2基底金属的磁性—磁性测厚仪的磁性受基底金属磁性变化的影响。出于实际目的，低碳AISI 1005-1020钢中的磁性变化可以被认为是微不足道的。为避免严重或局部热处理和冷加工的影响，应使用具有与试样具有相同磁性的基底金属的参考标准，或最好是（如果有的话）在涂敷涂层之前使用待检查零件的样品对仪器进行标准化。

6.3基底厚度—对于每种方法，都有一个由仪器探头产生的有效穿透深度。这是仪器不再受基底厚度增加影响的临界深度或厚度。由于它取决于仪器探头和基体，所以应该通过实验来确定。

6.4涂层和基体涡流仪的结构和成分—涡流仪对结构、组成和影响涂层和基材导电性和磁导率的其他因素敏感。例如，这种仪器对以下两种情况的差异很敏感：（1）铝合金；（2）在不同温度下沉积的铬涂层；（3）含有不同数量金属颜料的有机涂层。

6.5边缘效应—所有检验方法对试样的突然表面变化都很敏感；因此，在边缘或内角附近进行的测量将无效，除非仪器被专门用于此类测量的标准化。根据方法探针配置和仪器，效应通常从不连续处延伸3至13 mm（1/8至1/2 in.）。边缘效应通常是线圈直径的函数。

6.6检验曲面的曲率—厚度测量对样品的曲率敏感。这种灵敏度在不同的仪器之间变化很大，并且随着曲率的增加而变得更加明显。

......

6.9基底金属中的剩磁—基底金属中的剩磁可能会影响磁性和涡流式仪表的读数。

6.10杂散磁场—电弧焊接产生的强磁场会严重干扰某些测厚仪的工作。

6.11探针和测试表面的清洁度—测量对防止探针和涂层表面紧密接触的异物敏感。

6.12探针压力—仪器读数可能对将探头施加到测试表面的压力敏感。

6.13探头位置—些磁性仪表对探头相对于地球的位置敏感。例如，在水平或倒置位置操作压力表可能需要新的标准化或不可能。

6.14温度—涡流仪可能受到温度变化的影响。

 

7. 校准和标准化Calibration and Standardization

7.1每个仪器应按照制造商的说明进行校准，并在使用前采用适当的厚度标准进行标准化。在使用过程中，应经常检查标准化。应注意第6节和第8节。

7.2仪器制造商提供或推荐的厚度均匀的参考标准有两种类型，箔或涂层基底。但是，也有一些情况下，参考标准是由仪器制造商以外的制造商制定的。

7.2.1标准化箔（垫片）—标准化箔在标准化仪器时放置在未涂层基底金属表面。箔材有利于曲面上的标准化，通常比涂层标准更容易获得。为防止由于箔材与基体接触不良而产生的测量误差，应确保箔材与基体之间的紧密接触。箔材有凹痕，因此损坏时应更换。

7.2.1.1非磁性箔可用于标准化测量非磁性涂层的磁性测厚仪。非导电塑料箔可用于标准化涡流仪，以测量非导电涂层。

7.2.1.2如果仪器探头可能导致厚度读数变化，则不应使用弹性箔。除非曲面需要薄箔的柔韧性，否则应避免在彼此顶部使用两个或多个箔。

7.2.2涂层参考标准包括与基材永久结合的已知厚度涂层。

7.3参考标准的厚度应尽可能接近所测量的涂层厚度。

7.4对于磁性仪器，参考标准应具有与涂层试样相同的磁性。

7.5对于涡流仪，参考标准应具有与被测涂层试样相同的电磁特性（见6.4）。

7.6为确定标准化有效性，建议在裸试样上读取与试样基底相同的磁性和电学性能读数。

......

 

8. 程序Procedure

8.1按照制造商的说明操作每个仪器，适当注意第6节中列出的因素。

8.2每次仪表投入使用时，应在现场检查仪表校准，并在使用过程中定期检查，以确保性能正常。

8.3遵守以下预防措施：

8.3.1基体厚度—当基体厚度小于临界厚度（见6.3）且不能由同一金属支撑时，不得在金属表面或其他导电材料上使用涡流计进行测量。

8.3.1.1使用磁力计，可通过将平坦基底放置在具有相同磁性的材料的平坦层上来增加其有效厚度。

8.3.2边缘效应—读数与试样边缘、孔、内角等的距离不得小于13 mm（1/2 in.），除非已证明此类测量的校准有效性（见7.5）。

8.3.3曲率效应—如果仪器已使用具有类似曲率的试样进行标准化，则通常应使用相同的探头方向进行测量和标准化。

8.3.4读数：

8.3.4.1由于仪器的正常变化，有必要在每个位置进行多次读数。涂层厚度的局部变化也可能要求在任何给定区域进行多次测量；这尤其适用于粗糙表面。

8.3.4.2吸引力类型的仪器对振动敏感，明显错误的读数应予以拒绝。

8.3.5机械加工方向—如果机械加工方向对读数有明显影响，则使用与标准化过程中使用的探针方向相同的探针对试样进行测量。如果这是不可能的，通过以90°的增量旋转探头在不同方向进行四次测量。

8.3.6剩磁—当基底金属中存在剩磁时，当使用两极仪器时，采用固定磁场，在两个方向上进行测量，不同方向相差180°。对于采用固定磁场的单极仪器，可能需要对试样进行退磁以获得有效结果，这也可能适用于双极仪器。

8.3.7清洁表面—异物，如污垢、油脂和腐蚀产物时，应在不清除任何涂层材料的情况下进行清洁。在进行测量时，应避免试样上有难以去除的可见污染区域，如焊剂、酸点、浮渣和氧化物。

8.3.8铅涂层—吸引力类型仪器的磁铁可粘附在铅和铅合金涂层上。涂上一层非常薄的油膜，以提高读数的再现性，并校正油膜厚度的测量值。应擦掉多余的油，使表面几乎干燥。可通过测量适当厚度的无粘涂层的涂层厚度（有油膜和无油膜）并取两者之间的差值来确定校正。不要将此程序与其他涂层一起使用。

......

 

9. 报告Report

报告应包括以下信息：

a） 日期和操作员姓名；

b） 仪器和探针识别；

c） 部件的标识，并指示检查是针对新部件、使用部件还是翻新部件；

d） 涂层和基材的材料；

e） 仪器校准和/或标准化的类型；

f） 使用频率；

g） 检查程序标识；

h） 检查结果。

 

10. 相关记录表式 Record Form

JC-YS-2019-023 电化学原始记录表

JC-ZL-0808 仪器设备使用记录表

 

11. 参考文件Reference

ASTM E376-11 Standard Practice for Measuring Coating Thickness by Magnetic-Field or Eddy-Current (Electromagnetic) Testing Methods

 

如需查看完整版，请联系致电0512-6883-0001

转载请注明精川材料检测地址：www.jctest.vip