この規格 プレビューページの目次
※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。
序文
ISO (国際標準化機構) は、各国の標準化団体 (ISO メンバー団体) の世界的な連合です。国際規格の作成作業は、通常、ISO 技術委員会を通じて行われます。技術委員会が設立された主題に関心のある各会員団体は、その委員会に代表される権利を有します。 ISOと連携して、政府および非政府の国際機関もこの作業に参加しています。 ISO は、電気技術の標準化に関するすべての問題について、国際電気標準会議 (IEC) と緊密に協力しています。
国際規格は、ISO/IEC 指令のPart 2 部で規定されている規則に従って作成されます。
技術委員会の主な任務は、国際規格を準備することです。技術委員会によって採択されたドラフト国際規格は、投票のためにメンバー団体に配布されます。国際規格として発行するには、投票するメンバー団体の少なくとも 75% による承認が必要です。
このドキュメントの要素の一部が特許権の対象となる可能性があることに注意してください。 ISO は、そのような特許権の一部または全部を特定する責任を負わないものとします。
ISO 14604 は、技術委員会 ISO/TC 206, ファイン セラミックスによって作成されました。
序章
コーティングの破壊ひずみは、コーティングされた製品の性能を決定する重要な要素です。明らかに、直接または熱の影響 (コーティングと基材の間の熱膨張係数の不一致) による応力がかかると、臨界破壊応力/ひずみを超えるとコーティングの亀裂が発生する可能性があり、多くの場合、コーティングの有効性が低下します。例えば、耐腐食性コーティングは亀裂が発生すると保護特性を失い、光学コーティングは亀裂が入ると効果がなくなります。多くの場合、ひび割れは、コーティングの大部分が剥離する可能性がある、はるかに深刻な障害の最初の段階です。
この国際規格は、一軸引張試験または圧縮試験、または音響放射法を使用してコーティングの破壊where 開始を決定するビーム曲げ試験によって、材料のクーポンに応力を加える技術を使用して、破壊ひずみを決定する方法について説明しています。 .
コーティングされたコンポーネントが外部から加えられた荷重に耐えられる程度は、コーティングされたシステムの適用において重要な特性であり、通常は破壊応力が必要です。応力を計算するには、コーティングの破壊ひずみとヤング率の両方を知る必要があります。 ISO 14577-4:2007 [ 1] は、深さを感知するくぼみによってヤング率を測定するために使用できますが、適用できる曲げおよび衝撃励起を含む他の方法もあります (参考文献[ 2] 、 [ 3] )
1 スコープ
この国際規格は、コーティングの亀裂の開始を監視するためのアコースティックエミッションと組み合わせた一軸引張試験または圧縮試験によって、セラミックコーティングの破壊ひずみを測定する方法について説明しています。引張りまたは圧縮ひずみは、4 点曲げを使用した曲げによっても適用できます。測定は、室温だけでなく高温でも良好な場合に行うことができます。
2 参考文献
本書の適用には、以下の参考文献が不可欠です。日付のある参考文献については、引用された版のみが適用されます。日付のない参照については、参照文書の最新版 (修正を含む) が適用されます。
- EN 10002-1, 金属材料 — 引張試験 — Part 1: 周囲温度での試験方法
- EN 10002-5, 金属材料 — 引張試験 — Part 5: 高温での試験方法
- ISO 12106, 金属材料 — 疲労試験 — 軸ひずみ制御方法
3 用語と定義
このドキュメントでは、次の用語と定義が適用されます。
3.1
破壊ひずみ
コーティングに検出可能な亀裂を作成するために必要な歪み
注記1:亀裂の存在は、光学または走査型電子顕微鏡を使用して、またはアコースティックエミッションを使用して間接的に検出できます。
3.2
アコースティック エミッション
ae
音響信号の生成
注記1 AE信号の定義については図1を参照。 AE シグナルは、ヒット、カウント、エネルギー、または振幅 (3.3, 3.4, 3.5, および 3.6) として記録されます。
3.3
AEヒット
設定されたしきい値を超える単一の音響イベント
3.4
AEエネルギー
AEヒットの波形の面積
3.5
AE振幅
AEヒット波形のピーク
3.6
AE閾値
AEヒットが重要であると見なされ、テスト機器によって生成されたAE信号を超える任意のAE振幅
3.7
AE カウント
1 回のヒットで AE 波形が設定されたしきい値を通過する回数
3.8
導波管
サンプルを AE 変換器に接続する (通常はスポット溶接による) 金属ワイヤ
参考文献
| 1 | ISO 14577-4:2007, 金属材料 — 硬度および材料パラメータの計装押込試験 — Part 4: 金属および非金属コーティングの試験方法 |
| 2 | Harry E, Rouzaud A, Ingat M, Juliet P Thin Solid Film 1998, 332 pp. 195–201 |
| 3 | Moussu F, Nivoit M, J Sound Vibra 1993, 165 pp. 149–163 |
| 4 | Nagl MM, Saunders SRJ, Guttman V. 高温材料。 1994年、12 pp.163–168 |
| 5 | Strangman TE, 超合金の耐酸化性コーティングの熱疲労、博士論文、コネチカット大学、1978 年 |
| 6 | ISO 9513, 金属材料 — 一軸試験で使用される伸び計システムの校正 |
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 14604 was prepared by Technical Committee ISO/TC 206, Fine ceramics.
Introduction
The fracture strain of a coating is a critical factor often determining the performance of a coated product. Clearly, if stressed either directly or due to thermal effects (thermal expansion coefficient mismatch between the coating and substrate) coating cracking can occur if the critical fracture stress/strain is exceeded, and in many cases the effectiveness of the coating will be reduced. For example, corrosion-resistant coatings loose their protective character if cracking occurs, and optical coatings become ineffective when cracked. In many cases, cracking is the first stage of a much more serious form of failure in which large areas of the coating can spall.
This International Standard describes a method for the determination of fracture strain using a technique of applying stresses to a coupon of material by a uniaxial tensile or compressive test or a beam bending test where the initiation of fracture in the coating is determined using an acoustic emission method.
The extent to which coated components can withstand external applied loads is an important property in the application of any coated system, and usually the failure stress is required. For calculation of the stress, both the fracture strain and Young’s modulus of the coating should be known. ISO 14577-4:2007 [1] can be used to measure Young’s modulus by depth-sensing indentation, but there are other methods involving flexure and impact excitation that may also be applied (References[2],[3]).
1 Scope
This International Standard describes a method of measuring the fracture strain of ceramic coatings by means of uniaxial tension or compression tests coupled with acoustic emission to monitor the onset of cracking of the coating. Tensile or compressive strains can also be applied by flexure using four-point bending. Measurements can be made in favourable cases at elevated temperatures as well as at room temperature.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
- EN 10002-1, Metallic materials — Tensile testing — Part 1: Method of test at ambient temperature
- EN 10002-5, Metallic materials — Tensile testing — Part 5: Method of test at elevated temperature
- ISO 12106, Metallic materials — Fatigue testing — Axial-strain-controlled method
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
3.1
fracture strain
strain required to create a detectable crack in the coating
Note 1 to entry: The presence of the crack can be detected using optical or scanning electron microscopy, or indirectly using acoustic emission
3.2
acoustic emission
ae
generation of acoustic signals
Note 1 to entry: See Figure 1 for definition of AE signals. AE signals are recorded as hits, counts, energy or amplitude (3.3, 3.4, 3.5 and 3.6).
3.3
AE hit
single acoustic event above a set threshold
3.4
AE energy
area of the waveform of an AE hit
3.5
AE amplitude
peak of the waveform of an AE hit
3.6
AE threshold
arbitrary AE amplitude at which AE hits are deemed to be significant and above the AE signals generated by the test equipment
3.7
AE counts
number of times the AE waveform passes a set threshold within a single hit
3.8
waveguide
metallic wire connecting (usually by spot welding) the sample to the AE transducer
Bibliography
| 1 | ISO 14577-4:2007, Metallic materials — Instrumented indentation test for hardness and materials parameters — Part 4: Test method for metallic and non-metallic coatings |
| 2 | Harry E., Rouzaud A., Ingat M., Juliet P., Thin Solid Films. 1998, 332 pp. 195–201 |
| 3 | Moussu F., Nivoit M., J. Sound Vibrat. 1993, 165 pp. 149–163 |
| 4 | Nagl M.M., Saunders S.R.J., Guttman V., Materials at High Temperature. 1994, 12 pp. 163–168 |
| 5 | Strangman T.E., Thermal Fatigue of Oxidation Resistant Coatings for Superalloys, PhD Thesis, University of Connecticut, 1978 |
| 6 | ISO 9513, Metallic materials — Calibration of extensometer systems used in uniaxial testing |