ISO 26423-2009 Fine ceramics (advanced ceramics advanced technical ceramics) - Determination of coating thickness by crater-grinding method《精细陶瓷(高级陶瓷、高级工业陶瓷) 用坑.pdf

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1、 ISO 2009 Cramiques techniques Dtermination de lpaisseur de revtement par la mthode de meulage de cratre Fine ceramics (advanced ceramics, advanced technical ceramics) Determination of coating thickness by crater-grinding method NORME INTERNATIONALE ISO 26423 Premire dition 2009-01-15 Numro de rfren

2、ce ISO 26423:2009(F) ISO 26423:2009(F)ii ISO 2009 Tous droits rservs DOCUMENT PROTG PAR COPYRIGHT ISO 2009, Publi en Suisse Droits de reproduction rservs. Sauf indication contraire, aucune partie de cette publication ne peut tre reproduite ni utilise sous quelque forme que ce soit et par aucun procd

3、, lectronique ou mcanique, y compris la photocopie, laffichage sur linternet ou sur un Intranet, sans autorisation crite pralable. Les demandes dautorisation peuvent tre adresses lISO ladresse ci-aprs ou au comit membre de lISO dans le pays du demandeur. ISO copyright office Ch. de Blandonnet 8 CP 4

4、01 CH-1214 Vernier, Geneva, Switzerland Tel. +41 22 749 01 11 Fax +41 22 749 09 47 copyrightiso.org www.iso.org ISO 26423:2009(F)Avant-propos iv 1 Domaine dapplication . 1 2 Rfrences normatives . 1 3 Symboles . 1 4 Principe 2 5 chantillonnage . 3 6 Mode opratoire dessai 3 6.1 Gnralits 3 6.2 Prparati

5、on en vue de lessai 4 6.3 Paramtres dessai . 4 6.4 Exemple de paramtres dessai 5 7 Examen microscopique et mesurage . 5 7.1 Examen 5 7.2 Mesurage 5 8 Calculs 7 9 Incertitude et sources derreur . 7 10 Rapport dessai . 8 Annexe A (informative) Erreurs associes lutilisation de diffrentes formules pour

6、le calcul de lpaisseur du film . 9 Annexe B (informative) Estimation de lincertitude de mesure et des erreurs 12 Bibliographie .15 ISO 2009 Tous droits rservs iii Sommaire Page ISO 26423:2009(F) Avant-propos LISO (Organisation internationale de normalisation) est une fdration mondiale dorganismes na

7、tionaux de normalisation (comits membres de lISO). Llaboration des Normes internationales est en gnral confie aux comits techniques de lISO. Chaque comit membre intress par une tude a le droit de faire partie du comit technique cr cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non

8、 gouvernementales, en liaison avec lISO participent galement aux travaux. LISO collabore troitement avec la Commission lectrotechnique internationale (IEC) en ce qui concerne la normalisation lectrotechnique. Les procdures utilises pour laborer le prsent document et celles destines sa mise jour sont

9、 dcrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des diffrents critres dapprobation requis pour les diffrents types de documents ISO. Le prsent document a t rdig conformment aux rgles de rdaction donnes dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www. iso.o

10、rg/directives). Lattention est appele sur le fait que certains des lments du prsent document peuvent faire lobjet de droits de proprit intellectuelle ou de droits analogues. LISO ne saurait tre tenue pour responsable de ne pas avoir identifi de tels droits de proprit et averti de leur existence. Les

11、 dtails concernant les rfrences aux droits de proprit intellectuelle ou autres droits analogues identifis lors de llaboration du document sont indiqus dans lIntroduction et/ou dans la liste des dclarations de brevets reues par lISO (voir www.iso.org/brevets). Les appellations commerciales ventuellem

12、ent mentionnes dans le prsent document sont donnes pour information, par souci de commodit, lintention des utilisateurs et ne sauraient constituer un engagement. Pour une explication de la signification des termes et expressions spcifiques de lISO lis lvaluation de la conformit, ou pour toute inform

13、ation au sujet de ladhsion de lISO aux principes de lOMC concernant les obstacles techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: Avant-propos Informations supplmentaires. LISO 26423 a t labore par le comit technique ISO/TC 206, Cramiques techniques.iv ISO 2009 Tous droits rservs NORME INTERNATI

14、ONALE ISO 26423:2009(F) Cramiques techniques Dtermination de lpaisseur de revtement par la mthode de meulage de cratre 1 Domaine dapplication La prsente Norme internationale spcifie une mthode permettant de dterminer lpaisseur de revtements cramiques par une mthode de meulage dun cratre qui comprend

15、 lobtention par abrasion dune cavit sphrique suivie dun examen microscopique du cratre. En raison de lincertitude introduite dans le mesurage des dimensions du cratre, lessai nest pas appropri lorsque la rugosit de la surface du revtement et/ou du substrat dpasse 20 % de lpaisseur du revtement. NOTE

16、 Une autre mthode de mesure de lpaisseur, laide dun profilomtre contact, est dcrite dans lISO 18452. 2 Rfrences normatives Les documents ci-aprs, dans leur intgralit ou non, sont des rfrences normatives indispensables lapplication du prsent document. Pour les rfrences dates, seule ldition cite sappl

17、ique. Pour les rfrences non dates, la dernire dition du document de rfrence sapplique (y compris les ventuels amendements). ISO 3290-1, Roulements Billes Partie 1: Billes de roulement en acier ISO/IEC 17025:2005, Exigences gnrales concernant la comptence des laboratoires dtalonnages et dessais 3 Sym

18、boles Pour les besoins du prsent document, les symboles suivants sappliquent. D meilleure estimation du diamtre extrieur du cratre, au niveau de la surface du revtement, en micromtres (voir Figure 1); d meilleure estimation du diamtre intrieur du cratre, dfini par la base de la couche de revte- ment

19、, en micromtres (voir Figure 1); h paisseur du revtement, en micromtres (voir Figure 1); m indice indiquant une valeur moyenne (D m , d m , X m , Y m ); r b rayon de la bille, en micromtres (voir Figure 1); r s rayon de courbure de lprouvette; l T profondeur totale de pntration de la bille, en micro

20、mtres (voir Figure 1); l t profondeur de pntration de la bille dans le substrat, en micromtres (voir Figure 1); X distance, sur une projection coplanaire des deux cratres, entre la priphrie du cratre ext- rieur et un point quivalent diamtralement du mme ct du cratre intrieur, en micromtres (voir Fig

21、ure 1); ISO 2009 Tous droits rservs 1 ISO 26423:2009(F) Y distance, sur une projection coplanaire des deux cratres, entre la priphrie du cratre ext- rieur et un point quivalent diamtralement du ct oppos du cratre intrieur, en micromtres (voir Figure 1). Lgende 1 revtement 2 substrat Figure 1 Princip

22、ales dimensions utilises dans la mthode dessai 4 Principe Lpaisseur du revtement joue souvent un rle essentiel dans la performance doutils et de pices de machines recouverts dun revtement. Plusieurs techniques diffrentes ont t mises au point pour valuer lpaisseur dun revtement. Parmi celles-ci, la m

23、thode dabrasion dun cratre et la mthode de la hauteur de dcrochement (voir lISO 18452) sont des mthodes faciles raliser et qui sappliquent la plupart des systmes revtus.2 ISO 2009 Tous droits rservs ISO 26423:2009(F) Cette mthode est simple et directe. Un cratre est obtenu par abrasion de la pice re

24、vtue laide dune bille en rotation baigne de suspension abrasive. Lpaisseur du revtement est obtenue partir des caractristiques dimensionnelles de la bille et du cratre. Dans le cadre de cette mthode, le contraste entre les diffrents matriaux qui composent le revtement et le substrat est une conditio

25、n pralable pour pouvoir dtecter linterface revtement/surface. Il convient que les prouvettes soient plates ou cylindriques. La planit peut tre considre comme suffisante si le rayon de courbure local de lprouvette, r s , satisfait la relation r s 100 r b(pour une erreur 1 %). 5 chantillonnage Une pro

26、uvette reprsentative du produit soumis lessai doit tre utilise. Les prouvettes dessai doivent tre des articles revtus dorigine ou, lorsque cela nest pas possible, des articles prpars de la mme manire que le lot soumis lessai. Pour des pices de grandes dimensions, il peut tre ncessaire de fabriquer l

27、prouvette sparment. 6 Mode opratoire dessai 6.1 Gnralits Une bille baigne dune suspension abrasive est frotte selon un mouvement de rotation contre la surface de la pice dessai. Un cratre dusure sphrique est ainsi obtenu. Lessai arrive son terme lorsque la profondeur de pntration du cratre sphrique

28、est suprieure lpaisseur du revtement. Lpaisseur du revtement est alors obtenue partir des dimensions des rides dusure (diamtres du cratre entier et du cratre du substrat) et du diamtre de la bille. Il est possible dutiliser diffrentes configurations de banc dessai La bille peut effectuer des mouveme

29、nts de rotation librement sur un arbre dentranement, dont la masse est utilise pour produire la charge de contact, ou bien elle peut tre fixe un axe dentranement tandis que lprouvette est mise en charge au moyen dun systme de levier. Un montage type est reprsent la Figure 2. Une autre solution peut

30、consister utiliser une roue la place dune bille, auquel cas il faut galement faire pivoter lchantillon (il sagit du mme principe que celui du rectificateur de dpression de lmail pour la prparation des prouvettes MET). Il est possible dutiliser diffrents abrasifs (diamant, alumine, silice par exemple

31、) et dappliquer des suspensions disponibles dans le commerce base dalcool, dhuile ou deau. La surface de la bille peut tre enduite de suspension abrasive avant lessai, mais des mesures plus rptables sont obtenues lorsque la suspension abrasive est directement entrane vers la zone de contact, par pom

32、page pristaltique dune suspension mlange par exemple. La taille des grains de labrasif doit tre suffisamment petite pour viter la rugosification des limites du cratre. Par exemple, une pte de diamant dune taille de grain de 1 m en suspension dans de lthanol est souvent utilise. ISO 2009 Tous droits

33、rservs 3 ISO 26423:2009(F) Lgende 1 bille 2 prouvette Dautres orientations peuvent galement tre utilises. Figure 2 Exemple dassemblage dessai 6.2 Prparation en vue de lessai Sassurer que lprouvette et la bille sont propres. Un nettoyage par ultrasons pendant 5 min dans de lther de ptrole frais, suiv

34、i dun schage lair ambiant, est gnralement suffisant. Dterminer laptitude lemploi de la bille en mesurant 10 diamtres au hasard. Rejeter une bille si la diffrence entre deux mesures dpasse 5 m (valeur maximale admise de V DWSpour des billes de grade G 200, indique dans lISO 3290-1), ou si sa surface

35、prsente des rayures visibles lil nu. Prparer une suspension de particules abrasives dans du diluant. Placer lprouvette sur un support stable. Il convient de bien mlanger la suspension abrasive pour garantir une dispersion uniforme des particules abrasives. Il est possible dutiliser des billes en aci

36、er tremp pour roulements, dun diamtre et dun tat de surface spcifis, conformment lISO 3290-1. 6.3 Paramtres dessai Les paramtres spcifiques de lessai comprennent: a) le diamtre de la bille; b) la charge de contact; c) la vitesse de glissement; d) la composition et la concentration de la suspension a

37、brasive; e) le dbit dalimentation en suspension; f) la dure de lessai.4 ISO 2009 Tous droits rservs ISO 26423:2009(F) Les paramtres spcifiques de lprouvette comprennent: la qualit de surface (rugosit, propret); et le contraste optique entre le(s) revtement(s) et le substrat. 6.4 Exemple de paramtres

38、 dessai Les paramtres de fonctionnement types sont les suivants: a) diamtre de la bille: 25 mm; b) charge de contact: 0,25 N; c) vitesse de rotation de la bille: 100 tr/min; d) composition de la suspension abrasive: pte de diamant, dune taille de grain de 1 m, en suspension dans de lthanol, concentr

39、ation 1:4; e) dbit dalimentation en suspension: 20 gouttes/min; et f) dure de lessai: 5 min. NOTE Les conditions dessai optimales seront diffrentes selon les prouvettes. Les conditions dcrites ci- dessus sont valables pour des couches dures et minces (3 m 5 m dpaisseur) sur des substrats mtalliques,

40、 mais dpendront de la rsistance lusure et de lpaisseur du revtement, etc. Pour ces revtements et dautres, il peut tre ncessaire de raliser des cratres dessai dans une gamme de conditions afin de dterminer les paramtres appropris pour la production de cratres circulaires de profondeur suffisante pour

41、 dlimiter clairement linterface substrat/revtement. 7 Examen microscopique et mesurage 7.1 Examen Il est obligatoire de nettoyer lprouvette avant de lexaminer (voir 6.2). Utiliser une technique de prsentation dimage avec chelle micromtrique talonne. Examiner la cavit obtenue par abrasion au facteur

42、de grossissement le plus lev auquel lintgralit du cratre dusure est visible. Rgler le microscope sur les motifs concentriques et, si ncessaire, rgler lclairement de manire obtenir le contraste maximal. Un microscope optique lumire indirecte est gnralement utilis, mais il est possible dutiliser toute

43、 autre technique de prsentation dimage comme la microscopie lectronique balayage lorsquil nest pas possible, par exemple, de distinguer le revtement du substrat par dautres moyens. En cas dutilisation dun microscope optique, il est possible de raliser une attaque chimique afin damliorer le contraste

44、 entre le substrat et le revtement. 7.2 Mesurage Mesurer les dimensions du cratre comme il se doit, laide dun dispositif de mesure talonn. Pour les prouvettes plates, mesurer les diamtres D, d ou les longueurs X, Y des cratres la fois paralllement et perpendiculairement la direction de rotation de l

45、a bille (Figure 1). Pour les prouvettes cylindriques, mesurer uniquement les plus grandes dimensions des cratres, paralllement laxe du cylindre (Figure 3). Raliser au moins 5 mesurages pour dfinir la rptabilit du mesurage. ISO 2009 Tous droits rservs 5 ISO 26423:2009(F) En raison des effets de rugos

46、it de la surface, les limites de la (des) couche(s) peuvent ne pas tre correctement dfinies; il convient dutiliser la meilleure estimation de la ligne centrale dune limite. NOTE 1 Les dimensions peuvent tre facilement mesures en prparant des micrographies du cratre ainsi que de lchelle talonne de fa

47、on traable au mme grossissement. NOTE 2 Lexactitude du mesurage dpend de la rugosit de la surface qui dfinit les limites de la couche. Lgende 1 zone agrandie (vue microscopique) Figure 3 chantillon cylindrique6 ISO 2009 Tous droits rservs ISO 26423:2009(F) 8 Calculs La profondeur totale de pntration du cratre sphrique est calcule laide de lquation (1): (1) tandis que l