GB 9796-1988 热喷涂铝及铝合金涂层试验方法.pdf
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热喷涂铝及铝合金涂层
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- 内容简介：
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中华 人 民共 和 国国 家标 准热喷涂铝及铝合金涂层试验方法U D C 6 6 9 - 7 1 8T e s t i n g me t h o d s o f a l u m i n i u m a n d it s a l l o y s c o a t i n g s p r o d u c e d b y t h e r ma l s p r a y i n gG B 9 7 9 6 一 8 8 本标 准 参 照 采用 国 际 标 准 I S O 2 0 6 3 ( 金 属 涂 层一 钢 铁 的 抗 腐蚀 防 护一 喷 涂 金 属 锌和 铝 1 适 用范 围 本 标准 适 用 于 评价 GB 9 7 9 5中涂 层 的性 能2 引 用 标 准 G B 4 9 5 6 磁性金属基体上非磁性覆盖层厚度测量磁性方法 G B 6 4 5 8金 属 覆盖 层中性 盐 雾 试 验( N S S 试 验 ) G B 9 7 9 5 热喷涂铝及铝合金涂层3 试 验 项 目 试 验 项 目有 以下 六 项 ， 各 项 的试 验 方 法可 根 据 产 品 的形 状 、 规 格 及 使用 目的 选 用 a .涂 层厚 度 试 验 : 涂 层 厚 度采 用 磁性 侧 量 法 、 断面 显 微 测量 法 。 b . 结 合 性能 试 验 : 涂层 与 基体 的结 合 性能 ， 采 用 切格 试 验 法 、 拉 力 试 验法 c .耐腐 蚀 性 能 试验 : 涂 层 耐腐 蚀 性能 试 验 ， 采用 中性 盐雾 试 验 法 、 盐 水 浸 溃试 验 法 d . 密 度 试 验 : 涂 层 密 度试 验 ， 采 用称 量 法 。 e .扩 散层 检 查 : 扩散 层 检 查 ， 采 用 显微 镜 观 测法 f .外观 质 童 检 查 涂 层 外观 质 量 ， 采用 目视 比较 法4涂 层 厚度 试 验 方法4 . 1磁 性测 量 法4 . 1 门要点 磁 性 测量 法 是 利用 电 磁 原 理测 定 磁 性基 体 上 无磁 性 涂 层厚 度 的 方法4 . 1 . 2设 备 的调 节 测 量 前 应在 标 样 上对 仪 器 进 行系 统 调 节 ， 以 确保 其 测 量 精 度 。也 可 在无 涂 层 基体 上 进 行调 节 ， 此 时应 对标 样 和 无涂 层 基 体进 行 置 零 比较 ， 其 厚度 差 作 为修 正 值供需 双 方 应统 一 试 样 统 一 方 法 ， 从 而 确 定修 正值4 . 飞 . 3测 量 方 法 采用 磁 性 法测 定 涂 层厚 度 时 ， 按下 述 一 些惯 例 进 行4 . 1 . 3 . 1 假 设 曲面 探 头 与涂 层 表 面 的接 触 为 一个 点 ， 在 图 中 用 x 表 示 ; 而 扁 平 探 头 与 涂 层表 面 的 接触为一个面， 在图中用“ O” 表示， 扁平探头的面积应小于0 3 -m的圆面积。4 . 1 . 3 . 2当基 准 面 为 l c m 时 ， 有 以 下 几种 规 定 a . 采 用 单杆 曲面 探 头测 量 时 ， 按 图 1 所示 五 点 法 在该 基 准 面 上做 五 次 测量 ， 取 其算 术 平 均值 b .采 用单 杆 扁平 探 头 侧量 时 ， 按 图 1 所 示 共点 法 或 四点 法 在 该 基 准面 上 做 三次 或 四 次测 量 ， 取其算术 平 均 值 口国家 技 术监 何 局 1 9 8 8 一 0 9 - 0 5 批 准1 9 8 9 - 0 9 - 0 1实 施G B 9 7 9 6 一 8 8 c . 采用双杆曲面探头测量时， 按图2所示五点法， 在两个 l c m 的基准面( 两基准面的跪离， 按探头 两臂 fa l 的距 离 分 开 ) 土 做 两 杆互 换 位 置 的 五次 测 量 ( 将 两 杆 互换 位 置 测 量 的两 个 值 的算 术 平 均值 作 为一个 测 量 值 ) ， 取 其 算 术平 均 值 d .采 用 双 杆 扁平 探 头 侧 量 时 ， 按 图 2 所 示 三 点 法 或 四点 法 在 两 个 l c m的基 准 面 上， 做 两杆 互 换位置的三次或四次测量( 将两杆互换位置测量的两个值的算术平均值作为一个测量值) ， 取其算术平均值 。lamE XX X圈图 1单 杆探 头 测 点位 置 图lem X XXA E M X XX X.五点 法侧里四 点 法 侧 最图 圈三 点 法 侧 量 图 2双 杆探 头 测 点 位置 图4 . 1 . 3 . 3当 基 准面 为 id.时 ， 无 论 采 用什 么型 号 的 仪 器 以及 何 种 探 头 进 行测 量 ， 均 按 图 3所 示 十 点法 ， 在 该基 准 面 上做 十 次 测量 ， 取 其 算术 平 均 值 。l am_O曰E 0 OO_ 口图 3十点 法 测 量测 点 位 置 图G B 9 7 9 6 一 8 84 . 1 . 4 操作时应注意下 列因素对测量值的影响 a涂层 本 身 某些 因素 的影 响 ， 如 厚 度 、 导电 率 和 表 面粗 糙 度等 b .体 金属 本 身 某些 因 素 的影 响 ， 如 厚 度 、 磁 性 、 曲率 、 表 面 粗 糙度 、 机 械 加 工 方 向和 剩 磁等 c .外来 因素 的 影响 ， 如 周 围的 磁 场 和外 来 附 着物 等 d . 测 量 技 巧 的影 响 ， 如探 头 压 力 、 探 头 取 向 和边 缘 效 应等 t 述各因素的影响应按GB 4 9 5 6的规定予以排除和校正4 . 1 . 5 结 果 解 释 按4 . 1 . 3 条的规定， 般测量值与实际厚度的误差约为1 0 %， 经仔细调节后， 此精度可显著提高。 对 测 量结 果 有 争 议时 ， 可采用 断 面 显微 测 量 法 仲裁 巴4 . 2断 面显 微 测 量 法4 . 2 门要 点 断面显微测量法是用金相显微镜对从产品或试样上切割下来的试样进行断面厚度测量的方法4 . 2 . 2仪 器 金相 显微镜4 . 2 . 3 操 作 方法4 . 2 . 3 . 1 在工件或试样上沿长边切取边长为2 0 m 。的正方形试料， 制备成金相试样。4 . 2 . 3 . 2 为 防 止涂 层 沿 基 体周 边 剥 离 ， 试 样 必须 用 适 当 的 材料 ( 如 塑料 或 某 种低 熔 点 合 金 ) 镶 嵌4 . 2 - 3 . 3 用显微镜进行厚度测量时， 应测十个点 这十点必须沿试样的一个边均匀分布在2 0 -长的断 面 卜， 测量 后 取 其算 术 平 均值 。5 结 合 性能 试 验 方法5 . 1 切 格 试验 法5 . 1 . 1 要 点 使用硬质刀口刀具， 将涂层切断至基体， 成为小方格， 并在此处贴上粘胶带压紧. 然后持粘胶带的端 垂 直 拉开 ， 观察 涂 层 破 断状 态 ， 以此 判 断 涂层 的 结 合 性能5 . 1 . 2 切 割 刀具 及 枯 胶 带 a .切割 采 用硬 质 刀具 ， 刃 口 的 形状 见 图 4 ; b .刀具 的 装 配及 切 割 角度 ， 见 图 5 ， c . 采用供需双方共同选定的一种布粘胶带， 该粘胶带宽2 5 m .， 拉力应大于8 0 0 g图 4 切 割 刀 具 刃 口的形 状c e 9 7 9 6 - 8 8手 柄O涂 层基 体 图 5刀 具的 装 配 及切 割 角 度5 . 1 . 3试样 制 备 a .直接 用 喷 涂 后 的产 品作 为 试样 ， 或 从 喷 涂 后 的产 品 上 切 取 试样当有 困 难 时 ， 也 可 重新 制 作 试样 ， 但 该 试 样要 能 代 表产 品 ， 即 试样 的 材 质和 喷 涂 工 艺必 须 与产 品完 全 相 同 b .试 样 尺寸 ，mm : 1 0 0 X5 0 X2 ， 并倒 角 。5 . 1 . 4操 作 a .使 用 5 . 1 . 2所规 定 的 刀具 ， 用 划 平 行线 的 尺 或板 压 紧 ， 把 涂 层 切 割成 表 中 尺 寸的 方 形格 子 :检 查 的 涂 层 厚 度 解 nl切 格 区 的 近 似 面 积划痕 间 的 距 离x 20 0 20 0 切 割 时 ， 刀具 的 刃 口与 涂 层表 面 约保 持 9 0 0 ( 见 图 5 ) 切割 后 ， 涂 层 至基 体 表 面必 须 完全 切 断 b . 在格子状涂层表面， 贴上粘胶带， 用 5 。 。 9负荷的辊子或用手指压紧， 然后按图6 所不方法， 以手 持粘 胶 带 的端 ， 按 与 涂层 表 面 垂 直 的方 向 ， 以 迅 速而 又 突 然 的方 式 将 枯 胶 带 拉 开 ， 检 查 涂 层 是 否被粘 胶带 粘 起而 剥 离 图 6 粘 胶 带 拉 开方 式 示 意 图5 . 1 . 5结果 解 释 涂 层 的任 何 部位 都 未 与基体 金 属 剥离 为 合 格 如 果 粘 胶带 L 有 破 断 的涂 层 粘 附 ， 但 破 断部 分 发 生在涂 层间 ， 而 不是 在 涂 层 与基 体 的界 面 上 ， 基体 未 裸露， 亦 认 为合 格5 . 2拉 力 试验 法 本试验是在垂直十基体表面的方向加力拉伸涂层， 使其从基体上剥离， 以此检查涂层与基体的结G B 9 7 9 6 一 8 8合 强度5 . 2 . 15 . 2 . 1 . 1制作 试 样 做 拉 力 试验 的 方 法 试 验 装 置拉力 试 验 机 ;带 有 万 向接 头 的拉 伸 夹 具 ， 见 图 7乐阮拉 伸方向15 . 2 . 1 . 2试样 及 试 验 用材 料 a .试 样 : 采 用 与 工件 同 等 材质 的 钢 材 ， 作 成 直径 为 4 0 .， 长 为 4 0 -的两 个 圆 柱 休 。 b . 粘 结 剂 : 粘 结 剂 与涂 层 的粘 结 力 应 大 于涂 层 与 基体 的 结 合力 ， 且 应 对 拉力 试 验 的浏 定 值 没 有影响5 . 2 - 1 . 3试 样 的 准备 3 . 2 . 1 . 2 . . 中规 定 的两 个 圆 柱体 A 和 B, 按 图 8 所 示 各 在其 一 端 面 中心 设 置 螺孔 。以 便旋 人 拉 伸 夹具 ， 并 做 好如 下 准 备 。G B 9 7 9 6 一 8 8徐层u 2 。飞枯 结 m l图 8拉 力试 验 用 试 样制 备 a . 在 试 样 A 不 开 螺 孔 的 端 面 ， 用 与产 品在 同 样 的 条 件 进 行 粗 化 处理 和 喷 涂 ， 涂 层 厚 度 为 2 0 0 -3 0 0 p ., 且应均匀。 b将 试 样 B上 不 开螺 孔 的端 面 ， 也 与产 品 在 同 一条 件 下 作粗 化 处 理 c在 试样 B 的粗 化 面 上和 试 样 A 的 涂层 面 上， 各 涂 一 层 薄 而均 匀 的粘 结 剂 d . 将试样A置于试徉B之上并同轴， 使其充分粘合， 勿使气泡残图在粘结剂中， 溢出的粘结剂应清除 ， 待 固化 后 ， 可进 行 拉 力试 验5 . 2 . 1 . 4试验 操 作 在试样两端安装拉伸夹具， 将其装到拉伸试验机t 以约9 8 0 7 N / min的加载速度 或以l m m/ m i n的拉 伸 速 度拉 伸 ， 直 至试 样 拉开 ， 记 下 破 断时 的 载荷 。5 . 2 . 1 . 5 3 i- 算 涂层的结合强度按( 1 ) 式计算 _尸 F = “ ， ， 0 ， ， ， . ， 二 ” . “， ， 二 ( 1) A式中: F 一一结合强度， N / mm P一 拉伸 载 荷 ， N ; A涂层面积, mm o5 . 2 . 1 . 6结 果解 释 可能 有 下 述六 种 破 断状 态 : a .试 样 A 的基 体 与 喷涂 层 在 界 面处 完 全分 离 ; b . 涂层内部层间完全分离 c .涂 层与 粘 结 剂 的界 面 完全 分 离 ; d . 粘结剂本身层间完全分离; e . 粘结剂与试样B的界面完全分离; f . 上述几种情况综合存在的多种分离状态 上述六种破断状态中， 如为a . , b . 或a ， 和b . 间时存在的三种状态时， 该结果可作为测定的结合强度除此 以 外 的状 态 如果 发 生 ， 则 测 定 的结 果 无 效 应 重 新 制作 试 样 进行 试 验 。5 . 2 . 2产 品 上做 拉 力试 验 拉力试验也可在产品_ L 进行， 其方法和步骤如下:5 . 2 2 . 1试 验部 位 的选 择 在 喷涂 产 品 上 较 平 的 表 面 ( 该 部 位 不 应选 在 临 界部 位 即边 缘 附近 ) 割 取 拉 力 试 验 用试 样 ， 试 样 直 径为 1 1 一 3 -m的圆形。沿此圆周边切断涂层至基体G B 9 7 9 6 一 8 85 . 2 . 2 . 2清洗 仔细清洗试验部位， 待其充分干燥后， 用蚀洗涂料封孔， 以防止粘结剂渗透至基体5 . 2 . 2 . 3粘 结 在一个 1 1 . 3 -的拉力棒一端面上. 与工件在同等条件下喷砂， 然后在选定的涂层和该拉力棒端面 上 ， 涂 上粘 结 剂使 二 者 粘 合 ， 固化 后 除 去拉 力 棒 周 围多 余 的 粘结 剂5 . 2 - 2 . 4操 作 与计 算 在 垂直 于 涂 层 表 面 的方 向 加力 ， 使 拉 力棒 脱 离 ， 按公 式 ( 1 ) 计 算 出涂 层 的 结 合强 度5 . 2 . 2 . 5 结 果 解 释 破断状态的判定， 同5 . 2 . 1 . 6 条 耐 腐 蚀 性试 验 方 法6 . 中性 盐雾 试 验 法 按 G B 6 4 5 8 进 行 7 2 h 试 验6 . 2盐水 浸 渍试 验6 . 2 . 1 要 点 本试 验 仅 用 干评 价 涂 层耐 盐 水 腐蚀 性 能 的 好坏6 . 2 . 2装置 a . 恒温箱: 般试验室用烘箱， 试验温度保持在4 0 土1 C b . 烧杯 化学分析用的玻璃器具， 容量为5 0 0 . 16 . 2 . 3溶液 配 制 a . 试剂: 氯化钠试剂 b .水 : 燕 馏 水 ; c . 溶 液 浓 度 0 . 4 3 0 . 6 0 m o l / L 2 . 5 % - - 3 . 5 % ) a6 . 2 . 4试 样 a .试样 制 备 同 5 . 1 . 3 条 a b .试 样 尺寸 ， m m : 1 5 O X7 5 X3 半 浸 ; 或 1 0 0 X5 0 X2 全 浸 均 可 ; c . 试 样 制 备二 枚 ， 其 中 一枚 为 参 比 用基 准 片 。6 . 2 . 5操 作 a . 将一枚试样竖立吊挂在温度为4 0 士1 C . 容量在5 0 0 - 1以上的试液中， 卜 . 溶 液 每天 更 换 一 次 ; c .在 7 2 h的 试 验周 期 内 ， 除更 换 试 液 时可 中断 外 ， 必须 连 续 进行 ; d . 试 验 结 束后 ， 将 试 样取 出 ， 在 常温 下 充 分水 洗 、 干 燥 ， 并 对 比试样 进 行 检查了 密 度试 验 方 法了 . 1要 点 密度采用称量法测定， 即测定干燥试样的质量与试样总体积之比， 即为密度， 以s / - m 表示了 . 2试 样 在 产 品或 能 代 表产 品的 物体 上 剥 离 涂 层作 为 试 样 ， 试 样 的 尺寸 可 由 双方 议定 。 住: 喷涂 试 样的表面 不要进行加工 ， 外观不允 许有 很 大 的凸凹 不 平口7 . 3 操 作 a .试样 的 千 操 质量将 试样 放 在 1 0 51 2 0 C 空 气 中进 行 充 分 烘干 并 达 到恒 量 ， 此 时 的 质量 是 G9 ， 作 为干 燥 质量 b泡水方法: 将干燥、 称f后的试样沉入烧杯内水中( 室温) ， 并把烧杯置干真空干燥器中进行减压 排气 ， 待 无 气 泡 出现 后 停止 ， 取 出烧 杯 ， 此 时 的试 样 作 为 泡水 试 样G B 9 7 9 6 一 8 8 c泡水试样在水中的质量: 用直径为卯 5 -以下的金属丝把泡水试样吊挂在水中， 此时所称得的总质量与金属丝的质A t 之差即为泡水试样在水中的质量“，9 d .泡 水试 样 在 空气 中 的 质量从 水 中取 出 试样 后 ， 用 湿 布擦 其 表 面 ， 除去 水 滴后 称 量 . 该值 即 为 池水试样的质量G vg .7 . 4计 算 D 休式中: D u 体积密度. g / c m“ , D 一 一 试 验温 度 下 水 的密 度 g / - ; 以 一 试样在空气中十澡后的质量, g ; G , -泡水试祥在水中的质量， 9 ; G 一 泡水试样在空气中的质量， 9_C 立 D . . . . . . . . . . - . .
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