2. Неразрушающие методы

Метод прямого измерения толщины заключается в измерении размеров детали до и после покрытия с помощью микрометра, индикатора часового типа и др.

Погрешность измерения при данном методе составляет ±10 мкм, поэтому им можно измерять большие толщины покрытий.

Весовой метод основан на взвешивании деталей до и после покрытия и применяется для определения средней толщины однослойных покрытий на мелких деталях. Относительная погрешность метода ±10%. При измерении пользуются лабораторными аналитическими весами с погрешностью ±0,001 г.

Магнитные методы основаны на принципе вихревых токов, изменение магнитного потока, изменение силы притяжения магнита. Метод основан на том, что при помещении детали в переменное электромагнитное поле, создаваемое катушкой индуктивности, в металле появляются вихревые токи. Взаимодействие поля вихревых токов с полем катушки регистрируется с помощью специальных схем и фиксируется стрелочным индикатором, по показаниям которого контролируется толщина покрытия.

Магнитный поток является функцией толщины покрытия. Этот метод позволяет определять толщину немагнитных покрытий (хром, цинк, кадмий, лакокрасочные покрытия) на ферромагнитных материалах в диапазоне от 0 до 3000 мкм. Использование переносного датчика позволяет измерять толщину покрытия в труднодоступных местах.

Метод изменения силы притяжения магнита к ферромагнитной основе в зависимости от толщины немагнитного слоя предназначен для определения толщины немагнитных покрытий (хром, цинк, медь, кадмий), нанесенных на стальные детали с диапазоном измерения 0-50 мкм.

Для определения толщины покрытия в зависимости от силы притяжения магнита используется номограммы для перевода показаний шкалы измерителя.

При использовании магнитных методов измерения толщины гальванических покрытий и изменением магнитной характеристики нет прямой зависимости и точность определения зависит от точности изготовления эталонных образцов.

Радиометрический метод основан на измерении обратного (отраженного) β-излучений. Приборы, работающие на радиометрическом методе, являются наиболее универсальными. Они позволяют определять малые толщины покрытий на деталях любой формы и конфигурации, но при этом необходимо соблюдать требование, чтобы атомный номер металла покрытия отличается от атомного номера металла основы не менее чем на 2.

2. Методы определения прочности сцепления и пористости гальванический покрытий

Данные методы основаны на различии физико-химических свойств металлов покрытий и основного металла детали.

Метод контроля выбирают в зависимости от металла покрытия, вида и назначения детали.

Метод нанесения сетки царапин. На поверхность контролируемого покрытия стальным острием наносят 4-6 параллельных линий, доходящих до основного металла, на расстоянии 2-3 мм одна от другой и столько же параллельных линий, распложенных перпендикулярно первым. На контролируемой поверхности не должно наблюдаться отслаивание покрытия.

Метод нагрева. По этому методу детали с покрытием нагревают в течение 30-60 мин и охлаждают на воздухе.

Таблица 3.3 Контроль прочности сцепления покрытий методом нагрева согласно ГОСТ 9.302-88

Основ ной металл или металл подс-лоя	Температура нагрева деталей, ˚С, с покрытием
	медным	сплавом медь-олово, медь-цинк	цинковым, кадмиевым	хромовым, в том числе многослойным	никелевым, в том числе полученным химическим способом, сплавом олово-никель	оловянным, свинцовым, сплавом олово-свинец, олово-цинк, олово-висмут	серебряным сплавом серебро-сурьма	золотым, сплавами на основе золота	палладиевым, родиевым, сплавом палладий-никель
	Предельное отклонение ±10˚С
Сталь, чугун	300	200	190	300	300	150	200	200	-
Алюминий и его сплавы	-	-	190	200	200	150	200	-	-
Медь и ее сплавы	-	-	190	250	250	150	200	200	200
Цинк и его сплавы	-	140	-	140	140	-	-	-	-
Титан и его сплавы	-	-	-	210	210	150	200	-	-
Никель	-	-	190	250	250	150	200	200	200
Серебро	-	-	-	-	-	-	-	-	200

После нагрева на контролируемой поверхности не должно наблюдаться вздутия или отслаивания покрытия.

Метод изгиба. Детали с покрытием подвергают излому под углом 90 ˚С в обе стороны. В местах излома контролируемое покрытие не должно отслаиваться.

Метод полирования. Поверхность покрытия полируют не менее 15с. Для полирования применяют круги из бязи, фетра и других материалов, а также крокусную и хромовую пасты. После полирования на контролируемой поверхности не должно наблюдаться вздутия и отслаивания покрытия.

Метод крацевания. Поверхность покрытия крацуют не менее 15 с. Для крацевания применяют стальные и латунные щетки с диаметром проволоки 0,1-0,3 мм, частота вращения 1500-2800 об/мин. После крацевания на контролируемой поверхности не должно наблюдаться вздутия и отслаивания покрытия.

Пористость покрытий в значительной мере влияет на коррозионную стойкость покрытий. Поэтому определение пористости имеет большое значение. Существует несколько методов определения пористости защитных и защитно-декоративных покрытий. В основном эти методы основаны на выявлении пор путем обработки испытуемого образца специальным раствором, который, не действуя на металл покрытия, реагирует через поры с металлом основы. При этом образуется хорошо видимые продукты реакции. В результате реакции могут появляться или точки коррозии на поверхности, или пузырьки выделяющегося газа при погружении образца в раствор. По их количеству определяется степень пористости покрытий.

Наиболее распространенным является метод обнаружения пор с помощью реактивов, дающих окрашенные соединения с основным металлом. Способы испытаний при этом могут быть различными. Чаще всего используют метод наложения, при котором на контролируемую поверхность накладывают фильтровальную бумагу, смоченную специальным раствором, или пасту определенного состава.

Метод наложения фильтровальной бумаги используется для определения пористости катодных металлических покрытий на стали, меди и ее сплавах, на детали простой формы, допускающих наложение фильтровальной бумаги. Бумагу накладывают на контролируемую поверхность таким образом, чтобы между поверхностью детали и бумагой не оставались пузырьки воздуха. Поверхность предварительно тщательно обезжиривают. После снятия бумагу с отпечатками пор (в виде точек и пятен) промывают струей дистиллированной воды и сушат на чистом стекле.

Основным компонентом растворов служит железосинеродистый калий, который дает окрашенные соединения с ионами железа, меди и никеля.

Метод наложения паст применяется при определении пористости катодных металлических покрытий на стали, меди, алюминии, цинке и их сплавах, на деталях сложной формы.

Детали предварительно обезжиривают и затем кистью, пульверизатором, окунанием или другим способом наносят пасту на контролируемую поверхность. Время выдержки не должно превышать 10 мин. После испытания пасту удаляют проточной дистиллированной водой, деталь сушат и производят подсчет окрашенных участков, соответствующих числу пор.

Для мелких сложнопрофилированных деталей применяется метод погружения деталей в раствор, в состав которого входит железосинеродистый калий (10 г/л), хлористый натрий (15г/л) и желатин (20 г/л) в течение 5 мин. Затем испытуемый образец вынимают и подсчитывают число окрашенных точек.

В некоторых случаях для ускорения процесса контролируемый образец подвергают анодной обработке.