ISO 19207:2016 溶射—押し込みによる接着強度の分類方法 | 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 指令の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一部の要素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。

適合性評価に関連する ISO 固有の用語と表現の意味に関する説明、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、次の URL を参照してください: www.iso .org/iso/foreword.html .

この文書を担当する委員会は、ISO/TC 107, 金属およびその他の無機コーティングです。

序章

ここで指定されたコーティングの接着は、次の 3 つの理由から必要です。

  • コーティング材料とスプレー方法の選択。
  • 溶射の品質保証に。
  • コーティングの製品設計と性能評価に。

この国際規格は、一般的に広く使用されているビッカース硬さ試験機を用いて、溶射皮膜の付着力を分類する方法を規定しています。現在の試験方法では、ピラミッド型のビッカース ダイヤモンド圧子が、コーティングの界面で試験力で押し込まれます。試験力が接着強度に対応する閾値を超えると、界面クラックが発生します。したがって、従来のビッカース試験機を使用した場合、離散値として適用される試験力によってコーティングの接着強度を評価することが可能です。この国際規格は、接着指数と呼ばれる接着強度を分類し、目に見える亀裂のない最大押し込み力から評価され、サーメットコーティングなどの高接着性コーティングの評価にも適用できます。光学顕微鏡を用いて圧痕によって開始された亀裂を観察できれば、本試験方法を溶射皮膜に適用することができる。

したがって、測定値が得られれば、最大押し込み力は、実験手順でそれ以上の労力を必要とせず、システムの組み合わせの特性 (基板の化学的性質、基板表面の前処理/粗さ、コーティングの化学的性質、スプレー関連のコーティング特性) を説明できます。この規格で提案されている方法に注意深く沿って。この国際規格は、測定プロセスにおける不確実性のレベルを最小限に抑えるための優れた実践を推奨しています。この手順は、日本溶射協会の標準開発分科会が実施するラウンド ロビン テスト プログラム内の技術作業を支えることによって検証されています。

1 スコープ

この国際規格は、ビッカース硬さ試験機を用いた室温における溶射皮膜の付着強度の分類方法を規定しています。この国際規格は、接着指数と呼ばれる接着強さを分類し、目に見える亀裂のない最大押し込み力から評価され、比較的緻密な金属コーティング、セラミックコーティング、およびサーメットコーティングに適用されます。この国際規格は、各塗装システム内での比較に使用できます。

インデント法は、非常に薄く多孔性のコーティングや、接着強度よりも凝集力が低いコーティング システムにはお勧めできません。この試験方法は、気孔率が約 15% 未満のコーティングに適用できることをお勧めします。

2 参考文献

以下の文書の全体または一部は、この文書で規範的に参照されており、その適用に不可欠です。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。

  • ISO 6507-1, 金属材料 — ビッカース硬度試験 — Part 1: 試験方法
  • ISO 6507-2, 金属材料 — ビッカース硬度試験 — Part 2: 試験機の検証と校正
  • ISO 14917, 溶射 — 用語、分類
  • ISO 14923, 溶射 — 溶射コーティングの特性評価と試験

3 用語と定義

このドキュメントの目的のために、ISO 14917, ISO 14923, および以下に記載されている用語と定義が適用されます。

3.1

重要な識別力

基材とコーティングの間に目に見える亀裂のない最大の押し込み力

3.2

付着指数

アル

臨界押し込み力によって定義されるコーティングの接着強度の指標

参考文献

[1]Roebuck B.、 Bennett EG, Lay LA およびMorrell R.、国立物理学研究所 (NPL, GPD) 009, 1998 年 6
[2]Yamazaki Y, Suzuki M, Arai M, Miyashita Y, Waki H溶射皮膜の密着強度を評価するためのインデント法に関する日本における標準化の現在の活動、国際溶射会議および展示会 2013 の議事録、2013 年 5 月
[3]Yamazaki Y, Suzuki M, Arai M, Miyashita Y, Waki H現在の日本における溶射コーティングの密着強度を評価するためのインデント法に関する標準化の活動、国際溶射会議および展示会 2013 の議事録、2013 年 5 月
[4]Choulier D.、 Fluzin P.、 Coddet C.、 Thauvin G.、界面押し込み試験による基板-コーティング界面靭性の特性評価 - 結合強度に対するさまざまなパラメーターの影響、第 1 回プラズマ技術シンポジウム、ルツェルン、CH, 1988-05-18/20, Plasma-Technik AG, Wohlen, CH, 2, 1988, 3 、 293-305
[5]Lesage J, Demarecaux P, Bartier O, Mesmacque G, コーティングの接着性を測定するための界面押し込み試験 (F) 、Revue de Métallurgie, 90, 1993, 12 、 1655-1663
[6]W underlich W., ed. " Ceramic Materials " Chapter 7 (pp. 115-153) " Mechanical Properties of Ceramics by Indentation: Principle and Applications ", Chicot, D. et al., 2010 (無料、 http://www.issp.ac.ru/ebooks/books/open/Ceramic_Materials.pdf )
[7]フィルムおよびコーティングのM ittal KL 接着測定。 1995年、456ページ
[8]リマイDSら。接着と界面の基礎。 1995年、296ページ

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 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 .

The committee responsible for this document is ISO/TC 107, Metallic and other inorganic coatings.

Introduction

Adhesion of coatings specified here is required for three reasons:

  • for selection of coating material and spray method;
  • for quality assurance of thermal spraying;
  • for product design and performance assessment of coatings.

This International Standard provides the classification method of adhesive strength for thermal spray coatings by using Vickers hardness testing machine generally and widely used. In the present test method, a pyramidal Vickers diamond indenter is indented with test force at the interface of coatings. When the test force exceeds the threshold value corresponding to the adhesive strength, an interfacial crack is generated. Accordingly, it is possible to evaluate the adhesive strength of coatings by the test force applied as discrete values when using conventional Vickers testing machine. This International Standard classifies the adhesive strength, called adhesion index, evaluated from the maximum indentation force without visible cracking and can be also applied to evaluate coatings with a high adhesive, such as cermet coatings. The present test method can be applied to sprayed coatings if the crack initiated by the indentation can be observed by using optical microscope.

The maximum indentation force does not therefore require much more effort in the experimental procedure and can describe the property of system combination (substrate chemistry, pre-preparation/roughness of substrate surface, coating chemistry and spraying related coating properties), provided the measurements are obtained carefully in line with the methods proposed in this International Standard. This International Standard recommends good practice to minimize levels of uncertainty in the measurement process. The procedure has been validated through underpinning technical work within the round robin test programme conducted by the Subcommittee on Standard Development, Japan Thermal Spray Society.

1 Scope

This International Standard specifies the classification method of adhesive strength for thermal spray coatings at room temperature by using Vickers hardness testing machine. This International Standard classifies the adhesive strength, called adhesion index, evaluated from the maximum indentation force without visible cracking, and it is applicable for relative dense metal coatings, ceramic coatings and cermet coatings. This International Standard can be used within comparison within each coating system.

The indentation method is not recommended for very thin and very porous coatings and also for the coating system with lower cohesion strength than adhesion strength. It is recommended that this test method can be applied for a coating of which porosity is less than approximately 15 %.

2 Normative references

The following documents, in whole or in part, are normatively referenced in this document and are indispensable for its application. For dated references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.

  • ISO 6507-1, Metallic materials — Vickers hardness test — Part 1: Test method
  • ISO 6507-2, Metallic materials — Vickers hardness test — Part 2: Verification and calibration of testing machines
  • ISO 14917, Thermal spraying — Terminology, classification
  • ISO 14923, Thermal spraying — Characterization and testing of thermally sprayed coatings

3 Terms and definitions

For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 14917, ISO 14923 and the following apply.

3.1

critical indentation force

maximum indentation force without visible cracking between substrate and coating

3.2

adhesion index

AI

index of adhesive strength of coatings defined by the critical indentation force

Bibliography

[1]Roebuck B., Bennett E.G., Lay L.A. and Morrell R., National physical Laboratory (NPL, GPD) 009, JUNE 1998. The Measurement of Palmqvist Toughness for Hard and Brittle Materials
[2]Yamazaki Y., Suzuki M., Arai M., Miyashita Y., Waki H., Current activities for standardization on indentation method to evaluate adhesion strength of thermal spray coatings in Japan, Proceedings of International Thermal Spray Conference and Exposition 2013, May 2013
[3]Yamazaki Y., Suzuki M., Arai M., Miyashita Y., Waki H., Current activities for standardization on indentation method to evaluate adhesion strength of thermal spray coatings in Japan, Proceedings of International Thermal Spray Conference and Exposition 2013, May 2013
[4]Choulier D., Fluzin P., Coddet C., Thauvin G., Characterization of the Substrate-Coating Interface Toughness by the Interfacial Indentation Test — Influence of Different Parameters on the Bond Strength, 1st Plasma-Technik-Symposium, Lucerne, CH, 1988-05-18/20, Plasma-Technik AG, Wohlen, CH, 2 , 1988, 3, p. 293–305
[5]Lesage J., Demarecaux P., Bartier O., Mesmacque G., Interface Indentation Test to Determine Adhesion of Coatings (F), Revue de Métallurgie, 90 , 1993, 12, p. 1655–1663
[6]Wunderlich W., ed. “Ceramic Materials” Chapter 7 (pp. 115-153) “Mechanical Properties of Ceramics by Indentation: Principle and Applications”, Chicot, D. et al., 2010 (free, available at http://www.issp.ac.ru/ebooks/books/open/Ceramic_Materials.pdf)
[7]Mittal K.L. Adhesion Measurement of Films and Coatings. 1995, pp. 456
[8]Rimai D.S. et al. Fundamentals of Adhesion and Interfaces. 1995, pp. 296