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          常見問題

          緊固件鍍鋅層厚度的測量方法

          文字:[大][中][小] 手機頁面二維碼 2019/8/22     瀏覽次數:    

          在國家標準GB/T6463-1986《金屬和其它覆蓋層厚度測量方法評述》中,將覆蓋層厚度測量方法分為無損法和破壞法兩類。常用的無損檢測法包括:磁性法、渦流法、射線超聲波法、X射線熒光法等,破壞檢測方法包括:稱重法、金相顯微鏡法、電解法等。

            現在在緊固件企業一般采用:稱重法、金相顯微鏡法、磁性法和射線超聲波法進行鍍層厚度測量。下面給予介紹。

          1、稱重法
            國家標準GB/T13825-2008《金屬覆蓋層黑色金屬材料熱鍍鋅層單位面積質量稱重法》指出,稱重法的原理是將已知表面積的試樣浸于緩蝕性酸性溶液中,通過稱量鍍層溶液前后試樣的質量,確定試樣的質量損失,按試樣的質量損失計算試樣單位面積上鍍鋅層的質量。熱浸鍍鋅單位面積質量 的單位以g/m3表示,按照下式計算:

            式中M1-------試樣退鍍前的質量,g;
            M2-------試樣退鍍后的質量,g;
            A--------試樣的暴露面積,mm2。

            采用稱重法測量鍍層厚度的優點是測出的結果為鍍層的平均重量,準確率高,檢測故已成為鍍層普遍采用的方法,但不同的儀器在不同的操作條件下,由不 同的操作者用相同的方法進行檢測,結果的再現性約為平均值的±5%。作為比較傳統的浸泡退鍍法來說,無論在檢測方法,操作水平、環境、設備和結果誤差等方面也都備受挑戰,該方法進行的破壞試驗,對成品將造成一定的損失;由于工藝的影響,鍍鋅緊固件存在層純度不夠,含有銅、鐵、砷的雜質,或者鍍鋅層不均勻。這些缺陷對產品防腐蝕性能的副作用非常大,但通過稱重法測得的鍍鋅量的結果很難發現這些問題。

          2、金相顯微鏡法
            國家標準GB/T6462-2005《金屬和氧化物覆蓋層橫斷面厚度顯微鏡測量方法》指出,顯微鏡法測量覆蓋層厚度簡單且直觀,其基本原理是:在待測緊固件上選取有代表性的部位,然后經過適當制樣,通過金相顯微鏡,在圖像放大下,用較正過的目鏡測微尺或精度較高的標尺測量覆蓋層橫斷面的寬度,即為覆蓋層的厚度。如今,隨著光學顯微鏡向數字化光電圖像顯示發展,數字化顯微鏡圖像檢測技術開始應用到覆蓋層測厚領域。該技術使用高分辨CCD和CMOS攝像機,將顯微鏡的光學圖像轉換到計算機中,然后用專用的測量軟件系統進行圖像測量。覆蓋層厚度的顯微鏡測量技術應用較早,在國內外適應用廣泛,其突出的特點為:①直觀、重現性好。②測量范圍寬,不受覆蓋層厚度大小的影響,從幾微米到幾百微米都可以準確測量。③適用面廣,不但可以測量各種電鍍層和氧化膜,還可以測量釉瓷等。④測量具有破壞性,用該方法測量產品必修報廢。⑤測量水平與試驗人員技術有很大關系,技術熟練有助于提高測量結果的準確性。

            正是由于顯微鏡法測厚具有以上的特點,因此,該方法常用來仲裁,或用來測量精度較高的緊固件產品,或用來較正其它測厚方法。

          3、磁性法
            國家標準GB/T4956-1985《磁性金屬基體上非磁性覆蓋層厚度測量 磁性方法》指出,磁性測量方法的原理,或是測量永久磁鐵(探頭)和基體金屬之間由于存在覆蓋層而引起磁引力的變化,或是測量通過覆蓋層和基體金屬磁路的磁阻變化。因此,磁性測厚儀也包含兩種類型,一類是測量某一磁體與基體金屬之間的磁引力,另一類是測量通過覆蓋層和基體金屬磁通路的磁阻。

            磁吸力測厚法的測厚原理:永久磁鐵(測頭)與導磁鋼材之間的吸力大小與處于這兩者之間的距離或一定比例關系,這個距離就是覆蓋層的厚度。利用這一原理制成測厚儀,只要覆蓋層與基體材料的磁導率之間足夠大,就可進行測量。

            磁感應測厚儀的基本原理:利用基體上的非鐵磁性涂覆層在測量磁回路中形成非鐵磁間隙,使線圈的磁感應強度減弱,當測量的是非鐵磁性基體上的磁性涂覆層厚度時,則隨著涂覆層厚度的增加,其磁感應強度也會增加。利用磁感應原理的測厚儀,原則上可以測量導磁基體上的非導磁覆層厚度,一般要求基體材料磁導率在500H/m以上。如果覆蓋層材料也有磁性,則要求與基體材料的導磁率之差足夠大(如在鋼上鍍鎳)。

            磁性原理測厚儀可用來精確測量鋼鐵緊固件表面的磷化層、電鍍層、油漆層或釉瓷、塑料覆層等。現代的磁感應測厚儀分辨率達到0.1μm,允許誤差1%,量程10mm。其特點是具有無損、快速和能直接測量待檢表面上任一處的優點,同時操作簡便、堅固耐用,不用電源、測量前無須較準、價格較低,適合車間生產現場質量控制。

          4、超聲波法

            國家標準GB/T11344-1989《接觸式超聲波脈沖回波法測厚》面指出,超聲波測厚儀是根據超聲波反射原理來進行厚度測量的,當探頭發射的超聲波脈沖通過被測物體到達材料分界面時,脈沖被反射回探頭通過精確測量超聲波在材料中傳播的時間來確定被測材料的厚度。凡能使超聲波以一恒定速度在其內部傳播的各種材料均可采用此原理測量。

            超聲波測厚儀具有以下特點:超輕超薄機身,便于單手操作;兩點較準功能;使得測量值更為準確;獨有藍色背景燈光,各種環境下清晰可視,低功能,兩節干電池可使用200h以上;適合測量所有導聲材料,如鋼、鐵、陶瓷、有機玻璃等。但是,目前國內還沒有用到,國外極少數廠家有這樣的儀器,適合多層涂覆厚度測量或磁性測厚和電渦流測厚方法無法測量的場合。其最大的特點是,只需一次測量即可測定多層涂層的總厚度及指定的各層厚度,且精度可達到(2μm±3%)。


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