緊固件常見失效案例解析

鍍層厚度測量——金相法

GB/T 6462-2005金屬和氧化物覆蓋層厚度測量顯微鏡法
適用范圍：
金屬覆蓋層、氧化膜層、釉瓷或玻璃搪瓷覆蓋層的局部厚度
不適用于大件或貴重件（破壞性檢測）的常規(guī)檢測
可測量極小面積覆蓋層的明顯變化（如麻點、裂紋區(qū)域）——GBT 12334-2001

金屬和其他非有機覆蓋層關(guān)于厚度測量的定義和一般規(guī)則
測量不確定度
應(yīng)保證在1微米或真實厚度的10%中較大的一個值內(nèi)
能達到0.8微米的絕對不確定度，厚度大于25微米時，不確定度為5%或更小
條件良好時，能得到0.4微米的不確定度

測量流程
取樣：
總面積有限的若干小件
主要表面＜1cm2：試件整個主要表面，次數(shù)雙方商定
主要表面大于1cm2：在1cm2參比面測量，次數(shù)雙方商定
金相制樣
顯微鏡下測量
沿規(guī)定的顯微鏡截面長度至少取五點
規(guī)定的顯微鏡截面長度：對電鍍層，此長度宜5mm；對厚度均勻的
覆蓋層，此長度可為20mm（報告中應(yīng)包括測量點分布的長度）
關(guān)鍵的仲裁測量：制備和測量都要進行兩次

常見鍍層

達克羅鍍層 表面鍍銅，再鍍錫

鍍鉻

影響因素

鍍層或基體表面粗糙度
橫斷面斜度

橫斷面應(yīng)垂直于覆蓋層

?研磨前在邊緣做標記，以確定傾斜度

?保持研磨時間、壓力最小

?切割時，橫斷面垂直

?研磨用力均勻

影響因素
? 覆蓋層變形
軟、低熔點、脆性覆蓋層或基體
?保持研磨時間、壓力最小
盡量減小樣品制備引起的材質(zhì)變形

冷鑲
?研磨拋光時去除取樣引起的變形
?制備軟試樣時，采用大量流動的潤滑劑或浸沒試樣
?砂粒嵌入試樣時，研磨后手工輕磨再拋光，或浸蝕、拋光幾次

影響因素—覆蓋層邊緣倒角

鑲嵌前附加鍍層：
– 與覆蓋層硬度相近，厚度至少10微米；

– 對于硬脆覆蓋層（如氧化膜或鉻鍍層），裹軟鋁箔；

– 鋅鍍層上可附加鎘鍍層，反之亦然

? 附加鍍層

– 在附加鍍層前的表面制備中，會除去部分覆蓋層材質(zhì)

影響因素—浸蝕

提高金屬層間的反差，使界線清晰
過度浸蝕使界線不清晰或線條變寬

影響因素

遮蓋

拋光不適當(dāng)或附加軟金屬鍍層，使一種金屬遮蓋在另一金屬上

? 反復(fù)制備橫斷面，直至厚度測量重現(xiàn)

? 附加較硬鍍層

放大率

放大率越小，誤差越大

? 合適的放大率：使顯微鏡視野為覆蓋層厚度的1.5～3倍

顯微鏡
? 定期校準