ASTM B636/B636M-15 Стандартный метод испытаний для измерения внутреннего напряжения металлических покрытий, покрытых спиральным контрактом

Стандарт «ASTM B636/B636M-15 Стандартный метод испытаний для измерения внутреннего напряжения металлических покрытий, покрытых спиральным контрактом», разработанный Американским обществом по испытаниям и материалам (ASTM), описывает использование спирального контрактома для измерения внутреннего напряжения металлических покрытий, полученных из покрывающих растворов на спиральном катоде. Данный метод испытаний можно использовать для электролитических и автокаталитических отложений.

Для целей настоящего стандарта применяются следующие термины и определения:

• Компрессионное напряжение относится к напряжению, которое вызывает расширение осадка.
• Внутреннее напряжение относится к чистому напряжению, остающемуся в осадке, когда он свободен от внешних сил. Внутреннее напряжение имеет тенденцию сжимать или растягивать отложения.
• Растягивающее напряжение относится к напряжению, которое заставляет осадок усаживаться.

Метод испытания для измерения натяжения с помощью спирального счетчика основан на нанесении покрытия на внешнюю поверхность спирали. Спираль формируется путем намотки полосы на цилиндр и последующего ее отжига. Во время работы один конец спирали фиксируется, а другой может двигаться по мере возникновения напряжений. Свободный конец прикреплен к индикаторной стрелке с помощью шестеренок, которые усиливают движение спирали. По мере нанесения покрытия на спираль напряжение в покрытии заставляет спираль скручиваться более плотно или расслабляться, в зависимости от того, является ли напряжение сжимающим (−) или растягивающим (+). На основании величины отклонения иглы и других данных рассчитывается внутреннее напряжение. Благодаря модификации прибора движение спирали можно измерить электронным способом, а не механическим, как описано выше.

При правильном использовании спиральный контрактометр будет давать повторяющиеся результаты в широком диапазоне значений натяжения. С помощью этого метода пределы внутреннего напряжения могут быть указаны для использования как покупателем, так и производителем покрытых или гальванопластических деталей.

Покрытие с большими растягивающими напряжениями снижает усталостную прочность изделия из высокопрочной стали. Чтобы минимизировать это, можно указать максимальные пределы напряжения. К другим свойствам, на которые влияет напряжение, относятся коррозионная стойкость, размерная стабильность, растрескивание и отслаивание.

При контроле растворов для гальванопластики влияние напряжения более широко признано, и контроль напряжения часто необходим для получения пригодной к использованию гальванопластики. Пределы внутренних напряжений могут быть определены и указаны для контроля производства.

Значения внутреннего напряжения, полученные с помощью спирального контрмера, не обязательно отражают значения внутреннего напряжения, обнаруженные в детали, покрытой тем же раствором. Внутреннее напряжение варьируется в зависимости от многих факторов, таких как толщина покрытия, подготовка подложки, плотность тока и температура, а также состав раствора. Более тесная корреляция достигается, когда условия испытаний соответствуют условиям, используемым при нанесении покрытия на деталь.

Факторы, влияющие на точность, включают в себя:

• Различия в подготовке спирали могут привести к значительным изменениям результатов.
  • Стопорный материал следует равномерно наносить на внутреннюю часть спирали. Материал упора должен быть тонким и гибким, чтобы спираль могла свободно перемещаться во время испытания. Достаточно веса покрытия менее 3 мг/дюйм. Внутреннюю часть следует закрыть инертным, эластичным покрытием. Приемлемым стопорным материалом является микростоп. Перед применением одну часть Микростопа разбавляют двумя частями ацетона. Любой никель, осажденный на внутренней стороне спирали, оказывает противоположный эффект.
  • Спирали, постоянно покрытые изнутри фторуглеродом TFH, могут давать непостоянные результаты при тестировании напряжений, близких к нулю.
  • Изменения в чистоте и подготовке поверхности спирали перед испытанием могут привести к различным результатам. Например, электроочистка спирали всегда должна быть катодной и контролироваться по току, времени и температуре. Анодная очистка на этом этапе может иметь широкий диапазон вариантов. Следует избегать абразивной очистки спирали и использования абразивных материалов.
  • Очень мелкие отложения, менее 3 часов дня, в большей степени подвержены влиянию поверхностных условий и подготовки спирали, чем более крупные отложения.
• Внутреннее напряжение изменяется в зависимости от плотности тока, используемого при гальванопокрытии. Изменение непредсказуемо и зависит от осажденного металла, примесей или добавок, а также рассматриваемого диапазона плотности тока. Важно, чтобы ток измерялся и тщательно контролировался на протяжении всего испытания напряжения. Изменения токов должны быть менее 2 процентов.
• Поскольку температура раствора покрытия может влиять на внутреннее напряжение, во время испытания ее следует поддерживать в пределах 2 градусов. Начальная и конечная точки покоя датчика берутся при рабочей температуре раствора покрытия для устранения термических напряжений.
• Состав раствора не должен меняться в ходе испытания. Как правило, если тесты на повторяемость выполнены, можно предположить, что раствор не изменился в ходе испытаний. И наоборот, если результаты испытаний на повторяемость неудовлетворительны, следует проанализировать раствор покрытия, чтобы определить, произошло ли изменение состава раствора во время испытания.
  • Испытания гальванических растворов с использованием нерастворимых или инертных анодов могут привести к значительным изменениям раствора во время испытаний.
  • При испытании растворов автокаталитических покрытий компоненты раствора покрытия могут быть значительно истощены в ходе испытания, если их не регенерировать.
• Существует взаимосвязь между площадью покрываемой поверхности и объемом автокаталитических растворов покрытия, которая может влиять на характер покрытия. При испытании растворов автокаталитических покрытий следует соблюдать соотношение площади покрытой поверхности к объему раствора, обычно используемого в резервуаре для нанесения покрытия. При использовании фирменных решений следует следовать рекомендациям поставщика.

Наша организация, которая на протяжении многих лет стремится оказывать поддержку предприятиям всех секторов посредством широкого спектра испытаний, измерений, анализа и оценочных исследований, имеет сильный штат сотрудников, которые внимательно следят за мировыми достижениями в области науки и технологий и постоянно совершенствуются. В этом контексте предприятиям также предоставляются услуги по испытаниям в соответствии со стандартом «ASTM B636/B636M-15 Стандартный метод испытаний для измерения внутреннего напряжения металлических покрытий, покрытых спиральным контрактом».