Avaliação ISO 27307 de adesão e coesão de revestimentos cerâmicos de aspersão térmica por meio de teste de risco transversal

A norma ISO 27307 da Organização Internacional para Padronização (ISO) "ISO 1 Aspersão térmica - Avaliação da adesão e coesão de revestimentos cerâmicos aspergidos termicamente por meio de ensaio de risco transversal" descreve um método para a avaliação da adesão e coesão de sistemas de revestimento cerâmico-substrato aspergidos termicamente por meio de ensaio de risco transversal. Esta norma internacional é adequada para revestimentos cerâmicos aspergidos termicamente com espessuras de 50 μm a mais de 000 μm. Também é adequada para testar revestimentos cerâmicos depositados por outros processos de revestimento por aspersão, como aspersão a frio, e por deposição em aerossol.

Para os fins desta norma, aplicam-se os seguintes termos e definições:

• Adesão refere-se ao estado em que os revestimentos e o substrato subjacente são mantidos juntos por forças interfaciais, que podem consistir em forças de valência ou forças de intertravamento, ou ambas.
• Coesão refere-se à resistência de ligação entre elementos estruturais em pavimentos.

O teste de arranhão envolve a aplicação de um indentador de geometria conhecida através de um sistema revestimento-substrato. Neste teste, o indentador é de material, tamanho e geometria conhecidos, como um indentador de diamante cônico Rockwell. O teste é realizado em um comprimento especificado sob uma carga constante. Se o revestimento for removido do substrato, a adesão do sistema revestimento-substrato pode ser avaliada, e o nível de adesão pode ser comparado a combinações semelhantes de sistemas revestimento-substrato. Se a falha ocorrer apenas em um revestimento cerâmico pulverizado termicamente, a coesão inerente dos revestimentos é evidente. Se nenhuma falha for observada, a carga de teste pode ser aumentada até que ocorra a falha do revestimento. Vários modos de falha do revestimento durante o teste de arranhão são descritos no apêndice padrão (Apêndice A).

Durante o teste de risco, podem ocorrer trincas devido às tensões de tração geradas atrás da indentação, que podem equilibrar as tensões de atrito compressivo na parte frontal. A formação de trincas pode ser detectada por um sensor de emissão acústica instalado no suporte da indentação da máquina de teste de risco. Além disso, a força tangencial entre a indentação e a superfície de teste pode ser monitorada para fornecer informações adicionais sobre as condições de falha. Essa força tangencial, frequentemente chamada incorretamente de força de atrito, é o resultado tanto do atrito entre a indentação e o corpo de prova quanto da força de sulco necessária para deformar o sistema revestimento-substrato.

Uma máquina de teste de riscos é uma ferramenta utilizada para aplicar tanto a carga normal quanto a força motriz para segurar firmemente o indentador e produzir riscos. Geralmente, utiliza-se um deslocamento por mola para atingir o programa de carga selecionado. Conjuntos acionados magneticamente são igualmente adequados. A máquina de teste de riscos normalmente consiste em um indentador de diamante rigidamente montado com uma geometria de diamante cônico Rockwell. Atualmente, recomenda-se um indentador de diamante com raio de ponta de 20 μm. A máquina de teste de riscos utilizada deve ser calibrada de acordo com os procedimentos descritos na norma ISO 20502.

O tamanho da amostra para o teste de risco varia, pois as máquinas de teste de risco possuem diferentes suportes de amostra. Geralmente, ^recomenda-se uma amostra de 20 x 20 mm² . Após a pulverização, os revestimentos são cortados perpendicularmente à superfície e embutidos em um material adequado para polimento. Utilizando procedimentos metalográficos padrão, a seção transversal dos revestimentos deve ser polida até um máximo de 0,5 µm antes do teste de risco (norma ISO 4287). Como as amostras podem ser sensíveis ao calor ou à pressão, recomenda-se o embutimento em um meio de montagem frio, como resina acrílica. A impregnação a vácuo geralmente não é necessária. Antes do teste de risco, a amostra deve ser limpa com álcool ou acetona e deixada secar para remover contaminantes superficiais, como óleo, graxa e umidade. Deve-se evitar marcas de dedos na área de teste. As seguintes informações devem ser obtidas junto ao fabricante do revestimento: material e espessura do substrato, e material e espessura do revestimento.

O teste de risco requer interação entre o indentador e a amostra, que pode ser sensível às condições ambientais. Portanto, a temperatura e a umidade relativa devem ser monitoradas e controladas para garantir a repetibilidade. As condições ambientais recomendadas são: 22 graus Celsius mais/menos 2 graus Celsius e 50% mais/menos 5% de umidade relativa.

Após o teste de raspagem, a porcentagem de cada modo de falha presente é determinada usando as imagens capturadas. Os modos de falha típicos, incluindo ausência de trincas, trincas coesivas e trincas adesivas, são mostrados no apêndice padrão (Apêndice A). A falha adesiva é indicada pela presença de trincas na interface entre o revestimento e outro componente do sistema revestimento-substrato (camada de ligação/substrato ou camada de acabamento/camada de ligação), enquanto trincas dentro do revestimento são indicativas de falha coesiva. Se ambos os tipos de falha estiverem presentes em um grupo de amostra, um modo de falha é considerado válido se for responsável por mais de 30% das falhas observadas. Exemplos de falhas são mostrados na tabela intitulada "Exemplo de Avaliação do Modo de Falha".

Nossa organização, que há anos apoia empresas de todos os setores por meio de uma ampla gama de atividades de teste, medição, análise e avaliação, conta com uma equipe sólida de colaboradores que acompanham de perto os desenvolvimentos globais em ciência e tecnologia e estão em constante aprimoramento. Nesse contexto, também oferecemos serviços de teste em conformidade com a norma ISO 27307 - Aspersão Térmica - Avaliação da adesão e coesão de revestimentos cerâmicos por aspersão térmica por meio de ensaios de risco transversal.