用磁場(chǎng)或渦流（電磁）試驗方法測量涂層厚度的標準實(shí)施規程ASTM E376-11（中文翻譯版）

ASTM E376-11用磁場(chǎng)或渦流（電磁）試驗方法測量涂層厚度的標準實(shí)施規程（僅供參考）

¹本規程由ASTM無(wú)損檢測委員會(huì )E07管轄，并由電磁法小組委員會(huì )E07.07直接負責。

當前版本于2011年7月1日批準。2011年7月出版。最初批準于1989年。上一版于2006年批準為E376-06。DOI: 10.1520/E0376-11。

本標準以固定名稱(chēng)E376發(fā)布；緊跟在名稱(chēng)后面的數字表示最初采用的年份，如果是修訂版，則表示最后修訂的年份。括號中的數字表示上次重新批準的年份。上標（ε）表示自上次修訂或重新批準以來(lái)的編輯性更改。

本標準已被國防部批準使用。

 

1、范圍*

1.1本規程包括使用磁性和渦流式測厚儀（量規）對金屬基底上的涂層進(jìn)行無(wú)損厚度測量。

1.2規程D7091和ASTM發(fā)布的以下試驗方法涵蓋了這些儀器的更具體用途：試驗方法B244、B499、B530和G12。

1.3單位以國際單位制表示的數值應視為標準值。括號中給出的值是以英寸磅為單位的數學(xué)轉換，僅供參考，不被視為標準值。

1.4根據本規程進(jìn)行的測量應符合1982年出版的ISO 2178的要求。

1.5本標準并非旨在解決與其使用相關(guān)的所有安全問(wèn)題（如有）。本標準的使用者有責任在使用前建立適當的安全和健康實(shí)踐，并確定法規限制的適用性。

 

2、參考文件

2.1 ASTM標準：²

²有關(guān)參考的ASTM標準，請訪(fǎng)問(wèn)ASTM網(wǎng)站www.astm.org，或通過(guò)Service@astm.org聯(lián)系ASTM客戶(hù)服務(wù)。有關(guān)ASTM標準年鑒卷信息，請參閱ASTM網(wǎng)站上的標準文件摘要頁(yè)。

B244用渦流儀測量鋁陽(yáng)極涂層和其他非磁性基底金屬非導電涂層厚度的試驗方法

B499用磁性法測量涂層厚度的試驗方法：磁性金屬上的非磁性涂層

B530用磁法測量鍍層厚度的試驗方法：在磁性和非磁性基底上電沉積鎳鍍層

D7091有色金屬用非磁性涂層和有色金屬用非磁性非導電涂層干膜厚度的無(wú)損測量規程

E543無(wú)損檢測機構規范

E1316無(wú)損檢測術(shù)語(yǔ)G12鋼制管道涂層膜厚無(wú)損檢測方法

2.2 ASNT標準：³

³可向美國無(wú)損檢測協(xié)會(huì )（ASNT）索取，地址：俄亥俄州哥倫布市阿林加特路1711號28518信箱，郵編：43228-0518，網(wǎng)址：http://www.asnt.org。

SNT-TC-1A無(wú)損檢測人員資格鑒定和認證推薦規程

ANSI/ASNT-CP-189無(wú)損檢測人員資格認證標準

2.3友邦保險標準：

NAS-410無(wú)損檢測人員資格認證⁴

⁴可從美國航空工業(yè)協(xié)會(huì )（AIA）獲得，地址：1000 Wilson Blvd.，Suite 1700，Arlington，VA22209-3928，http://www.aia-aerospace.org。（MIL-STD-410的替換標準。）

2.4國際標準：

ISO 2178磁性基底上的非磁性涂層涂層厚度的測量磁性方法⁵

⁵可從美國國家標準協(xié)會(huì )（ANSI）獲得，地址：25 W.43rd St.，4th Floor，New York，NY 10036，http://www.ansi.org。

注1—見(jiàn)附錄X1。

 

3、術(shù)語(yǔ)

3.1定義—與本規程相關(guān)的術(shù)語(yǔ)定義，請參考術(shù)語(yǔ)E1316。

 

4、意義和用途

4.1概述—目前沒(méi)有可用的測厚儀適用于涂層基底厚度和材料的所有組合。特定儀器的限制通常由其制造商劃定。

4.2磁性—磁性測量?jì)x測量磁體和涂層或其基材之間的磁引力，或穿過(guò)涂層和基材的磁通路徑的磁阻。這些測量?jì)x是用來(lái)測量磁性基底上非磁性涂層的厚度的。其中一些還將測量磁性或非磁性基底上鎳涂層的厚度。⁶

⁶磷含量超過(guò)8%的自催化沉積鎳磷合金，只要在任何熱處理之前進(jìn)行測量，就足以用這種方法測量其磁性。

4.3渦流—渦流式測厚儀是測量由涂層厚度變化引起的渦流感應線(xiàn)圈阻抗變化的電子儀器。只有當涂層的導電性與基材的導電性顯著(zhù)不同時(shí)，才能使用它們。

......

 

5、干擾

5.1涂層厚度—測量精度隨涂層厚度的變化取決于所用方法和儀器設計。一般來(lái)說(shuō)，精度是涂層厚度的一個(gè)百分比，除了在范圍的下端，它是一個(gè)固定的厚度。

5.2基底金屬的磁性—磁性測厚儀的磁性受基底金屬磁性變化的影響。出于實(shí)際目的，低碳AISI 1005-1020鋼中的磁性變化可以被認為是微不足道的。為避免嚴重或局部熱處理和冷加工的影響，應使用具有與試樣具有相同磁性的基底金屬的參考標準，或最好是（如果有的話(huà)）在涂敷涂層之前使用待檢查零件的樣品對儀器進(jìn)行標準化。

5.3基底厚度—對于每種方法，都有一個(gè)由儀器探頭產(chǎn)生的有效穿透深度。這是儀器不再受基底厚度增加影響的臨界深度或厚度。由于它取決于儀器探頭和基體，所以應該通過(guò)實(shí)驗來(lái)確定。

5.4涂層和基體渦流儀的結構和成分—渦流儀對結構、組成和影響涂層和基材導電性和磁導率的其他因素敏感。例如，這種儀器對以下兩種情況的差異很敏感：（1）鋁合金；（2）在不同溫度下沉積的鉻涂層；（3）含有不同數量金屬顏料的有機涂層。

5.5邊緣效應—所有檢驗方法對試樣的突然表面變化都很敏感；因此，在邊緣或內角附近進(jìn)行的測量將無(wú)效，除非儀器被專(zhuān)門(mén)用于此類(lèi)測量的標準化。根據方法探針配置和儀器，效應通常從不連續處延伸3至13 mm（1/8至1/2 in.）。邊緣效應通常是線(xiàn)圈直徑的函數。

5.6檢驗曲面的曲率—厚度測量對樣品的曲率敏感。這種靈敏度在不同的儀器之間變化很大，并且隨著(zhù)曲率的增加而變得更加明顯。

5.7表面的平滑度，包括母材的平滑度—因為粗糙的表面可能使單個(gè)測量不準確，更多的測量將提供更真實(shí)地代表整個(gè)涂層厚度的平均值。粗糙度也可能導致某些儀器讀數過(guò)高，因為它們的探頭可能位于峰值上。

......

 

6、申請依據

6.1下列項目須經(jīng)使用或引用本標準的雙方簽訂合同協(xié)議。

6.2人員資格

6.2.1如果合同協(xié)議中有規定，根據本標準進(jìn)行檢查的人員應根據國家或國際認可的無(wú)損檢測人員資格實(shí)踐或標準（如ANSI/ASNT-CP-189、SNT-TC-1A、NAS-410）或類(lèi)似文件進(jìn)行資格鑒定，并由業(yè)主或認證機構認證，如適用。所使用的規程或標準及其適用的修訂應在使用方之間的合同協(xié)議中確定。

6.3無(wú)損檢測機構的資格—如果合同協(xié)議中有規定，則無(wú)損檢測機構應按照規范E543的規定進(jìn)行資格鑒定和評估。規范E543的適用版本應在合同協(xié)議中規定。

6.4程序和技術(shù)—使用的程序和技術(shù)應符合合同協(xié)議的規定。

6.5表面預處理—表面處理標準應符合5.11和合同協(xié)議中規定的要求。

6.6檢驗時(shí)間—檢驗時(shí)間應符合適用的合同協(xié)議。

6.7檢驗范圍—檢驗范圍應符合適用的合同協(xié)議。

......

 

7、校準和標準化

7.1每個(gè)儀器應按照制造商的說(shuō)明進(jìn)行校準，并在使用前采用適當的厚度標準進(jìn)行標準化。在使用過(guò)程中，應經(jīng)常檢查標準化。應注意第5節和第8節。

7.2儀器制造商提供或推薦的厚度均勻的參考標準有兩種類(lèi)型，箔或涂層基底。但是，也有一些情況下，參考標準是由儀器制造商以外的制造商制定的。

7.2.1標準化箔（墊片）—標準化箔在標準化儀器時(shí)放置在未涂層基底金屬表面。箔材有利于曲面上的標準化，通常比涂層標準更容易獲得。為防止由于箔材與基體接觸不良而產(chǎn)生的測量誤差，應確保箔材與基體之間的緊密接觸。箔材有凹痕，因此損壞時(shí)應更換。

7.2.1.1非磁性箔可用于標準化測量非磁性涂層的磁性測厚儀。非導電塑料箔可用于標準化渦流儀，以測量非導電涂層。

7.2.1.2如果儀器探頭可能導致厚度讀數變化，則不應使用彈性箔。除非曲面需要薄箔的柔韌性，否則應避免在彼此頂部使用兩個(gè)或多個(gè)箔。

7.2.2涂層參考標準包括與基材永久結合的已知厚度涂層。

7.3參考標準的厚度應盡可能接近所測量的涂層厚度。

7.4對于磁性?xún)x器，參考標準應具有與涂層試樣相同的磁性。

7.5對于渦流儀，參考標準應具有與被測涂層試樣相同的電磁特性（見(jiàn)5.4）。

7.6為確定標準化有效性，建議在裸試樣上讀取與試樣基底相同的磁性和電學(xué)性能讀數。

7.7如果涂層工藝發(fā)生變化，標準化可能不再有效，特別是對于磁性涂層和渦流計（見(jiàn)5.4）。

......

 

8、程序

8.1按照制造商的說(shuō)明操作每個(gè)儀器，適當注意第5節中列出的因素。

8.2每次儀表投入使用時(shí)，應在現場(chǎng)檢查儀表校準，并在使用過(guò)程中定期檢查，以確保性能正常。

8.3遵守以下預防措施：

8.3.1基體厚度—當基體厚度小于臨界厚度（見(jiàn)5.3）且不能由同一金屬支撐時(shí)，不得在金屬表面或其他導電材料上使用渦流計進(jìn)行測量。

8.3.1.1使用磁力計，可通過(guò)將平坦基底放置在具有相同磁性的材料的平坦層上來(lái)增加其有效厚度。

8.3.2邊緣效應—讀數與試樣邊緣、孔、內角等的距離不得小于13 mm（1/2 in.），除非已證明此類(lèi)測量的校準有效性（見(jiàn)7.5）。

8.3.3曲率效應—如果儀器已使用具有類(lèi)似曲率的試樣進(jìn)行標準化，則通常應使用相同的探頭方向進(jìn)行測量和標準化。

8.3.4讀數：

8.3.4.1由于儀器的正常變化，有必要在每個(gè)位置進(jìn)行多次讀數。涂層厚度的局部變化也可能要求在任何給定區域進(jìn)行多次測量；這尤其適用于粗糙表面。

8.3.4.2吸引力類(lèi)型的儀器對振動(dòng)敏感，明顯錯誤的讀數應予以拒絕。

8.3.5機械加工方向—如果機械加工方向對讀數有明顯影響，則使用與標準化過(guò)程中使用的探針?lè )较蛳嗤奶结槍υ嚇舆M(jìn)行測量。如果這是不可能的，通過(guò)以90°的增量旋轉探頭在不同方向進(jìn)行四次測量。

8.3.6剩磁—當基底金屬中存在剩磁時(shí)，當使用兩極儀器時(shí)，采用固定磁場(chǎng)，在兩個(gè)方向上進(jìn)行測量，不同方向相差180°。對于采用固定磁場(chǎng)的單極儀器，可能需要對試樣進(jìn)行退磁以獲得有效結果，這也可能適用于雙極儀器。

8.3.7清潔表面—異物，如污垢、油脂和腐蝕產(chǎn)物時(shí)，應在不清除任何涂層材料的情況下進(jìn)行清潔。在進(jìn)行測量時(shí)，應避免試樣上有難以去除的可見(jiàn)污染區域，如焊劑、酸點(diǎn)、浮渣和氧化物。

......

9、報告

9.1檢查報告應包含以下信息：

9.1.1日期和操作員姓名；

9.1.2儀器和探針識別；

9.1.3部件的標識，并指示檢查是針對新部件、使用部件還是翻新部件；

9.1.4涂層和基材的材料；

9.1.5儀器校準和/或標準化的類(lèi)型；

9.1.6使用頻率；

9.1.7檢查程序標識；

9.1.8檢查結果。

 

10、關(guān)鍵詞

涂層厚度；渦流探頭；磁場(chǎng)；無(wú)損檢測

 

附錄

（非強制性信息）

X1.涵蓋磁性和渦流測厚儀的ASTM標準

還有其他一些ASTM標準涵蓋了測量涂層厚度的其他方法。一些列在第2節中，其他列在ASTM標準索引中。

 

X2.具體應用

X2.1有些涂層是按單位面積的重量而不是厚度來(lái)規定的。典型示例如下：

涂層金屬  常用單位    當量厚度

鋅   305 g/m²（1oz/ft²）  0.043mm（0.0017 in.或1.7 mils）

錫   11.0 g/m²（1lb/底盒） 0.0015mm（0.00006 in.）

X2.2熱浸鋅涂層的測量精度受鋅和鋼基體之間的表面輪廓和合金形成的限制。通常用磁力計可以獲得高于±15%的精度。

X2.3國家標準與技術(shù)研究所（NIST）認證的標準不得從安裝標準的卡上移除；應在非磁性工作表面上使用。

如需查看完整版，請聯(lián)系致電0512-6883-0001

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