Стандартен метод за изпитване ASTM B636/B636M-15 за измерване на вътрешно напрежение на метални покрития, покрити със спираловиден контрактом

Стандартът „ASTM B636/B636M-15 Стандартен метод за изпитване за измерване на вътрешно напрежение на метални покрития, покрити със спирален контрактом“, разработен от Американското дружество за изпитване и материали (ASTM), описва използването на спирален контрактом за измерване на вътрешното напрежение на метални покрития, получени от покривни разтвори върху спирален катод. Този метод на изпитване може да се използва с електролитни и автокаталитични отлагания.

За целите на този стандарт се прилагат следните термини и определения:

• Компресионното напрежение се отнася до напрежението, което причинява разширяване на утайката.
• Вътрешното напрежение се отнася до нетното напрежение, оставащо в седимента, когато той е свободен от външни сили. Вътрешното напрежение има тенденция да компресира или разтяга отлаганията.
• Опънното напрежение се отнася до напрежението, което кара седимента да се свива.

Методът за измерване на опън със спирален брояч се основава на нанасяне на покритие върху външната страна на спирала. Спиралата се образува чрез навиване на лента около цилиндър и след това отгряване. По време на работа единият край на спиралата е фиксиран, а другият може да се движи с развитието на напреженията. Свободният край е прикрепен към индикаторна игла посредством зъбни колела, които увеличават движението на спиралата. С нанасянето на покритие върху спиралата, напрежението в отлаганията кара спиралата да се навива по-плътно или да се отпуска, в зависимост от това дали напрежението е на натиск (-) или на опън (+). От количеството отклонение на иглата и други данни се изчислява вътрешното напрежение. С модификации на инструмента, движението на спиралата може да се измерва електронно, а не механично, както е описано по-горе.

Когато се използва правилно, спиралният контрактометър ще даде повторяеми резултати в широк диапазон от стойности на опъване. С този метод могат да се определят граници на вътрешно напрежение, които да се използват както от купувача, така и от производителя на покрити или електроформовани части.

Покритието с големи опънни напрежения намалява якостта на умора на продукт, изработен от високоякостна стомана. За да се сведе до минимум това, могат да се зададат максимални ограничения на напрежението. Други свойства, засегнати от напрежението, включват устойчивост на корозия, размерна стабилност, напукване и лющене.

При контролиране на електроформовъчните разтвори, ефектите от напрежението са по-широко разпознаваеми и контролът на напрежението често е необходим, за да се получи използваема електроформа. Вътрешните граници на напрежение могат да бъдат определени и специфицирани за производствен контрол.

Стойностите на вътрешното напрежение, получени със спирален брояч, не отразяват непременно стойностите на вътрешното напрежение, открити в част, покрита със същия разтвор. Вътрешното напрежение варира в зависимост от много фактори, като дебелина на покритието, подготовка на основата, плътност и температура на тока, както и състав на разтвора. По-тясна корелация се получава, когато условията на изпитване съответстват на условията, използвани при нанасяне на покритието на детайла.

Факторите, влияещи върху точността, включват:

• Вариациите в подготовката на спиралата могат да причинят значителни промени в резултатите.
  • Стоп материалът трябва да се нанесе равномерно върху вътрешната страна на спиралата. Материалът на ограничителя трябва да е тънък и гъвкав, за да позволи на спиралата да се движи свободно по време на тестването. Тегло на покритието по-малко от 3 mg/in е достатъчно. Вътрешната част трябва да се запълни с някакво инертно, гъвкаво покритие. Подходящ спирачен материал е микростоп. Една част Microstop се разрежда с две части ацетон преди употреба. Всеки никел, отложен във вътрешността на спиралата, има противоположен ефект.
  • Спиралите, трайно покрити отвътре с TFH-флуоровъглерод, могат да дадат променливи резултати при тестване на напрежения близки до нулата.
  • Промените в чистотата и подготовката на повърхността на спиралата преди тестването могат да доведат до променливи резултати. Например, електропочистването на спиралата винаги трябва да бъде катодно и контролирано по отношение на ток, време и температура. Анодното почистване на този етап може да осигури големи вариации. Абразивното почистване на спиралата и употребата на абразиви трябва да се избягват.
  • Много фините седименти, по-малки от около 3 μm, са по-силно засегнати от повърхностните условия и подготовката на спиралата, отколкото по-едрите седименти.
• Вътрешното напрежение варира в зависимост от плътността на тока, използвана при галванопластиката. Промяната не е предвидима и зависи от отложения метал, примесите или добавките, както и от разглеждания диапазон на плътност на тока. Важно е токът да бъде измерен и внимателно контролиран по време на изпитването на напрежение. Промените в токовете трябва да се поддържат по-малко от 2 процента.
• Тъй като температурата на разтвора за покритие може да повлияе на вътрешното напрежение, тя трябва да се поддържа в рамките на 2 градуса по време на изпитването. Началната и крайната точка на покой на измервателния уред се вземат при работната температура на разтвора за покритие, за да се елиминират термичните напрежения.
• Съставът на разтвора не трябва да се променя по време на теста. Обикновено, ако са изпълнени изискванията за повторяемост, може да се приеме, че разтворът не се е променил по време на тестовите изпълнения. Обратно, когато тестовете за повторяемост не са изпълнени, разтворът за покритие трябва да се анализира, за да се определи дали е имало промяна в състава на разтвора по време на теста.
  • Тестовете върху разтвори за галванично покритие, използващи неразтворими или инертни аноди, могат да доведат до значителни промени в разтвора по време на тестването.
  • При тестване на автокаталитични покривни разтвори, компонентите на покривния разтвор могат да бъдат значително изчерпани по време на теста, ако не се регенерират.
• Съществува връзка между повърхността, която ще се покрива, и обема на автокаталитичните покривни разтвори, която може да повлияе на характера на отлагания. При тестване на автокаталитични разтвори за покритие трябва да се поддържа съотношението на покритата повърхност към обема на разтвора, който обикновено се използва в резервоара за покритие. Когато се използват патентовани решения, трябва да се спазват препоръките на доставчика.

Нашата организация, която от години се стреми да подкрепя бизнеса от всеки сектор с широк спектър от тестове, измервания, анализи и оценки, разполага със силен екип, който следи отблизо развитието в света в областта на науката и технологиите и непрекъснато се усъвършенства. В този контекст, на предприятията се предоставят и услуги за тестване в съответствие със стандарта „ASTM B636/B636M-15 Стандартен метод за изпитване за измерване на вътрешно напрежение на метални покрития, покрити със спираловиден контрактом“.