Как следует указывать и испытывать твердость PVD-покрытия на 316L?
Как следует указывать и испытывать твердость PVD-покрытия на 316L?
Твердость PVD-покрытия на 316L должна указываться с методом испытания, идентификацией пленки, толщиной, подложкой, подготовкой поверхности, условиями вдавливания, местами измерения, обработкой данных и правилом приемки. Отдельное значение твердости не является сопоставимым доказательством. Для тонкой пленки испытание также должно контролировать и сообщать, как подложка 316L влияет на измеренный отклик.
Инструментальное вдавливание по стандарту, указанному в проекте, такому как ISO 14577, может быть подходящим, но руководящий документ и его редакция должны быть включены в спецификацию закупки. Обычные макро- или микротвердомерные методы могут быть слишком глубокими для тонкого покрытия. Лаборатория, проводящая покрытие и испытания, должна объяснить пригодность метода.
Почему подложка меняет результат?
Индентор нагружает систему покрытие-подложка, а не изолированную пленку. По мере увеличения глубины проникновения деформация распространяется в 316L. Зарегистрированная твердость может затем смещаться в зависимости от толщины пленки, твердости подложки, кривизны поверхности, шероховатости, остаточного напряжения, геометрии индентора, функции нагрузки и модели анализа.
Очень мелкое испытание создает другие проблемы. Шероховатость поверхности, калибровка острия, вибрация, тепловой дрейф, локальная пористость и шум прибора становятся более значимыми. Поэтому правило, основанное только на максимальной глубине вдавливания, является неполным. Лаборатория должна иметь проверенную процедуру для ожидаемой пленки и подложки.
Прямое испытание на готовой детали может быть невозможным, если поверхность изогнута, узкая, недоступна или функционально чувствительна. Свидетельский образец (купон-свидетель) может обеспечить контролируемую плоскую поверхность. Он представляет деталь только тогда, когда материал, подготовка, загрузка камеры, расположение приспособления, местоположение и цикл нанесения покрытия соответствующим образом связаны.
Поле отчета | Почему это важно | Предел, который необходимо указать |
|---|---|---|
Семейство пленки и архитектура слоев | Различные составы и многослойные структуры могут давать разные отклики при вдавливании | Только торговое название может не определять осажденную систему |
Толщина в месте испытания | Определяет, насколько сильно подложка может влиять на результат | Номинальная толщина партии может отличаться от толщины в месте расположения купона |
Материал подложки, состояние и обработка поверхности | Контролирует поддержку, шероховатость и базовый механический отклик | Подложка купона может не соответствовать детали без определенной взаимосвязи |
Индентор, функция нагрузки или глубины, метод анализа | Делает результаты технически интерпретируемыми и воспроизводимыми | Значения, полученные разными методами, нельзя объединять без корреляции |
Отдельные измерения и статистика | Показывает разброс, выбросы и расчет приемки | Среднее значение может скрыть локальные отказы или недействительные отпечатки |
Как должно быть сформулировано требование к твердости?
Начните с цели. Если твердость является показателем стабильности процесса, может быть достаточно квалифицированного метода с использованием купона. Если проблема связана с износом конкретного контакта, твердость может потребоваться комбинировать с адгезией, трением, толщиной и репрезентативным испытанием на износ. Твердость сама по себе не доказывает срок службы.
Требование определяет систему покрытия, утвержденную подложку или купон, подготовку, стандарт испытания, инструментальную процедуру, место измерения, минимальное количество действительных отпечатков, правило признания недействительными, единицы измерения, статистику и диапазон приемки. Также определяется, кто утверждает изменение метода или корреляцию.
Не пересчитывайте значения Виккерса, твердость при вдавливании, приведенный модуль или значения, специфичные для поставщика, без обоснования. Результаты испытаний могут использовать разные определения и аналитические методы. Если исторические данные используют другой метод, проведите контролируемое корреляционное исследование, а не применяйте общий пересчет.
Проверка качества качества проверяет состояние прибора, эталонный материал или подход к калибровке, авторизацию оператора, контроль окружающей среды, исходные данные нагрузки-перемещения при необходимости, недействительные отпечатки, расчеты и прослеживаемость к партии покрытия.
Что может доказать свидетельский купон?
Свидетельский купон может показать, что определенная поверхность в определенном месте камеры получила пленку с измеренной толщиной и откликом при вдавливании. Он не может автоматически доказать одинаковую толщину в углубленном отверстии, одинаковую адгезию на острой кромке или приемлемые окончательные размеры на каждой детали.
Рассмотрим гипотетический 316L-шпуль с покрытой цилиндрической лентой. Плоский купон проходит в той же партии и поддерживает инструментальное вдавливание. Деталь по-прежнему подвергается проверке толщины в названных доступных местах, размерному контролю и визуальному осмотру кромок и переходов маскирования. Эти два потока доказательств отвечают на разные вопросы.
Идентификация купона должна иметь прямую связь с загрузкой. Запишите материал купона, подготовку, положение, приспособление, партию, редакцию рецепта покрытия и номера представленных деталей. Повторное использование несвязанного результата купона для нескольких загрузок обесценивает его ценность, даже если зарегистрированная твердость благоприятна.
Семейство PVD-покрытий также влияет на конструкцию купона. Многослойная или градиентная пленка может потребовать подтверждения поперечного сечения в дополнение к вдавливанию с верхней поверхности. Источник покрытия предлагает доказательства, а покупатель принимает их с учетом фактического риска.
Что еще нужно указать вместе с твердостью?
Диапазон толщины покрытия и метод измерения в названных местах.
Метод проверки адгезии или царапания, интерпретация отказов и связь с купоном.
Допустимые визуальные дефекты, состояние кромки, поры, капли, пятна и переходы маскирования.
Окончательные размеры и текстура для каждой покрытой функциональной поверхности.
Любое репрезентативное испытание на трение, износ, коррозию или очистку, связанное с эксплуатацией.
Скоординируйте эти требования с базовыми параметрами прецизионной обработки. Правильная спецификация рассматривает твердость как одно контролируемое свойство системы покрытия. Она не использует впечатляющее число для замены качества подложки, целостности пленки, размерной приемки или прикладных испытаний.
