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ISO 14916:2017 溶射—引張接着強度の決定 | ページ 2

※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。

この文書の作成に使用された手順と、今後の維持のために意図された手順は、ISO/IEC 指令、 Part 1 で説明されています。特に、さまざまな種類の ISO 文書に必要なさまざまな承認基準に注意する必要があります。この文書は、ISO/IEC 指令のPart 2 の編集規則に従って起草されました ( www.iso.org/directives を参照)

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。ドキュメントの開発中に特定された特許権の詳細は、序文および/または受信した特許宣言の ISO リストに記載されます ( www.iso.org/patents を参照)

このドキュメントで使用されている商号は、ユーザーの便宜のために提供された情報であり、保証を構成するものではありません。

規格の自主的な性質に関する説明、適合性評価に関連する ISO 固有の用語と表現の意味、および技術的貿易障壁 (TBT) における世界貿易機関 (WTO) の原則への ISO の準拠に関する情報については、次を参照してください。次の URL: www.iso.org/iso/foreword.html

この文書は、技術委員会 ISO/TC 107, メタリックおよびその他の無機コーティングによって作成されました。

この第 2 版は、技術的に改訂された第 1 版 (ISO 14916:1999) を取り消して置き換えるものです。

序章

溶射コーティングの引張接着強度の測定は、生産の品質管理において重要な役割を果たします。コンポーネントを準備してスプレーする際に、通常の適切な手順からの逸脱を認識することができます。

引張接着強さ試験を適用する際にコーティングに凝集破壊が発生した場合、表面に垂直な方向のコーティングの強度が提供されます。噴霧条件の変動の影響は、引張試験結果を適切に解釈することで特定できます。破断面の顕微鏡調査は、コーティングの構造の品質を判断するためのさらなる情報を提供できます。

引張試験の接着手順と接着剤自体の特性が試験結果に重大な影響を与えることが判明したため、既存の文書の改訂が必要でした。これらの調査結果は、このドキュメントの以前のバージョンでは十分にカバーされていませんでした。

1 スコープ

この文書は、引張試験を適用することにより、コーティングの表面に垂直な方向の張力下での溶射コーティングの引張接着強度を決定する手順を指定します。この手順を使用することにより、テスト結果の比較可能性が保証されます。

この試験は、溶射コーティングと基材材料の間、またはボンドとトップコートの間の引張接​​着強度、および/またはコーティングシステムの関連するコーティングの凝集強度を決定することを目的としています。 2 つ以上のレイヤーがあります。このドキュメントで指定されている方法は、2 つ以上の層で構成されるコーティング システムの異なる層の界面間の引張接​​着強度の測定にも適用されます。

このテストは、同じまたは類似の原材料と溶射プロセスを使用して製造されたコーティングを互いに比較するのに十分です。引張接着強度試験は、運用中のコーティングの耐久性を評価するための絶対値を提供することを意図したものではありません。

この試験は、基材の準備、溶射条件、および溶射コーティングの引張接着強度に対するプロセス パラメータの影響を評価するために使用されます。また、製造工程と噴霧工程の一貫性を監視するためにも使用できます。

注記この引張試験は、非常に薄いコーティングにも適用できます。さらに、必要なレベルの気孔率を含む溶射コーティングへの結合剤の浸透は、適切な結合剤（液体ではなくホイル）を使用して最小限に抑えることができます。詳細については、6.5.3 を参照してください。この引張試験は、本質的に高い接着強度値のため、自溶合金を使用して堆積された溶融スプレーコーティングの接着強度を決定するのには適していません。

2 参考文献

以下のドキュメントは、その内容の一部またはすべてがこのドキュメントの要件を構成するように、テキスト内で参照されています。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。

  • ISO 7500-1, 金属材料 — 静的一軸試験機の校正と検証 — Part 1: 引張/圧縮試験機 — 力測定システムの校正と検証
  • ISO 14917, 溶射 — 用語、分類
  • EN 13507, 溶射 — 溶射のための金属部品およびコンポーネントの表面の前処理

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。

ISO と IEC は、次のアドレスで標準化に使用する用語データベースを維持しています。

3.1

粘着力

RH

最大荷重Fmaxと破断面の断面積の商から計算される、引張試験で測定された引張強度

3.2

接着不良

コーティングと基材の間の界面に沿って走る破砕

注記 1:コーティングは基材から完全に分離されます。

注記2粒子間の結合（凝集力）は、コーティングの接着力よりも高い。

3.3

凝集破壊

コーティング内で発生する破壊

注記1：粒子間結合（凝集力）はコーティングの接着力よりも低い。

3.4

接着剤凝集破壊

一部はコーティングと基材の界面に位置し、一部はコーティング内に位置するフラクチャ

3.5

内部接着力

コーティングシステムの層の間、例えばボンドとトップコートの間の接着強度

3.6

テストディスク

片面がコーティングされた円盤状の試験片

注記 1:これは、引張試験片を準備する際に、2 つの荷重ブロックの間に配置して接着する必要があります。

3.7

参照標本

接着剤強度測定用試験片

注記1：これは、他のすべての試験片と同じ接合手順を使用して接着された2つのコーティングされていないローディングブロックで構成されています。

参考文献

[1]ISO 8501-1, 塗料および関連製品を塗布する前の鋼基材の準備 — 表面の清浄度の視覚的評価 — Part 1: コーティングされていない鋼基材および以前のコーティングを全体的に除去した後の鋼基材の錆等級および調整等級
[2]ISO 8503-1, 塗料および関連製品の塗布前の鋼基材の準備 — ブラスト洗浄された鋼基材の表面粗さ特性 — Part 1: ブラスト洗浄された研磨面の評価のための ISO 表面プロファイル コンパレータの仕様と定義
[3]ISO 13779-4, 手術用インプラント — ハイドロキシアパタイト — Part 4: コーティング接着強度の測定
[4]ISO 14924, 溶射 — 溶射コーティングの後処理と仕上げ
[5]ASTM C633-13, 溶射コーティングの接着力または凝集力の標準試験方法
[6]EN 13144, 金属およびその他の無機コーティング - 引張試験による接着の定量的測定方法

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.

The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives ).

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. Details of any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents ).

Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not constitute an endorsement.

For an explanation on the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT) see the following URL: www.iso.org/iso/foreword.html .

This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 107, Metallic and other inorganic coatings.

This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 14916:1999), which has been technically revised.

Introduction

The determination of the tensile adhesive strength of a thermal spray coating can play an important role in the quality control of production. Deviations from the normal and qualified procedure can be recognized when preparing and spraying a component.

If the fracture occurs cohesively in the coating when applying the tensile adhesive strength test, the coating’s strength in the direction normal to the surface is supplied. Influences of variations in spray conditions can be identified via proper interpretation of tensile test results. Microscopic investigations of the fractured surface can supply further information for judging the quality of the coating‘s structure.

A revision of the existing document had been required as a result of the identification of significant influences on the test results caused by the tensile test bonding procedure and by the properties of the adhesive itself. These findings were not adequately covered in the previous version of this document.

1 Scope

This document specifies the procedure to determine the tensile adhesive strength of thermally sprayed coatings under tension in the direction normal to the surface of the coating by applying a tensile test. By using this procedure, comparability of the test results is ensured.

The test is intended to determine the tensile adhesive strength between the thermally sprayed coating and the substrate material or between the bond and top coat and/or of the cohesive strength of the related coat of the coating system. In some cases, thermally sprayed coatings might have more than two layers. The method specified in this document applies also to determine the tensile adhesive strength between the interfaces of different layers in a coating system which consists of more than two layers.

This test is sufficient to compare coatings manufactured using same or similar feedstock materials and thermal spray processes with each other. The tensile adhesive strength test is not intended to provide absolute values for evaluation of the durability of coatings under operational use.

The test is used to assess the influence of substrate preparation, the spraying conditions and the process parameter on the tensile adhesive strength of thermally sprayed coatings. It can also be employed in order to monitor the consistency of the manufacturing and spraying processes.

NOTE This tensile test can also be applied to very thin coatings. Moreover, the infiltration of bonding agent into the thermally sprayed coatings containing a required level of porosity can be minimized using an appropriate bonding agent (foil rather than liquid). For further instructions, please refer to 6.5.3. This tensile test is inappropriate for determining the adhesive strength of fused spray coatings deposited using self-fluxing alloys due to their inherent high adhesion strength values.

2 Normative references

The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content constitutes requirements 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.

  • ISO 7500-1, Metallic materials — Calibration and verification of static uniaxial testing machines — Part 1: Tension/compression testing machines — Calibration and verification of the force-measuring system
  • ISO 14917, Thermal spraying — Terminology, classification
  • EN 13507, Thermal spraying — Pre-treatment of surfaces of metallic parts and components for thermal spraying

3 Terms and definitions

For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.

ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:

3.1

adhesive strength

RH

tensile strength measured in the tension test, which is calculated from the quotient of the maximum load Fmax and the cross-section area of the fractured face

3.2

adhesive failure

fracture, which runs along the interface between coating and substrate

Note 1 to entry: The coating will be totally separated away from the substrate.

Note 2 to entry: The inter-particle bonding (cohesive strength) is higher than the adhesive strength of the coating.

3.3

cohesive failure

fracture, which takes place within the coating

Note 1 to entry: The inter-particle bonding (cohesive strength) is lower than the adhesion strength of the coating.

3.4

adhesive-cohesive failure

fracture, which is partially located in the interface of the coating to the substrate and partially within the coating

3.5

internal adhesive strength

adhesive strength between the layers of a coating system, e.g. between a bond and top coat

3.6

test disc

test specimen formed like a disc coated on one side

Note 1 to entry: This is to be positioned and glued between two loading blocks when preparing the tensile test specimen.

3.7

reference specimen

specimen for determination of the strength of bonding agent

Note 1 to entry: This consists of two uncoated loading blocks glued together using the same joining procedure as for all other tested specimens.

Bibliography

[1]ISO 8501-1, Preparation of steel substrates before application of paints and related products — Visual assessment of surface cleanliness — Part 1: Rust grades and preparation grades of uncoated steel substrates and of steel substrates after overall removal of previous coatings
[2]ISO 8503-1, Preparation of steel substrates before application of paints and related products — Surface roughness characteristics of blast-cleaned steel substrates — Part 1: Specifications and definitions for ISO surface profile comparators for the assessment of abrasive blast-cleaned surfaces
[3]ISO 13779-4, Implants for surgery — Hydroxyapatite — Part 4: Determination of coating adhesion strength
[4]ISO 14924, Thermal spraying — Post-treatment and finishing of thermally sprayed coatings
[5]ASTM C633-13, Standard test method for adhesion or cohesion strength of thermal spray coatings
[6]EN 13144, Metallic and other inorganic coatings — Method for quantitative measurement of adhesion by tensile test

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