GB/T4956-1985磁性涂層測厚儀國家標準

磁性金屬基體上非磁性覆蓋層厚度測量，磁性方法，國標準號：GB/T4956-1985。

本標準規(guī)定了使用磁性測厚儀器無損測量磁性金屬基體上非磁性(包括釉瓷和搪瓷)覆蓋層厚度的方法。

該方法適用于平試樣上的測量。不適用于非磁性基休上搜蓋層的測量。

本標準等效采用國際標準ISO2178-1982《磁性金屬基體上非磁性覆蓋層厚度的磁性測量方法》。

1、原理

磁性測厚儀是測量永久磁鐵(測頭)和基體金屬之間由于存在祖覆層而引起磁引力的變化.或者是測量通過覆蓋層與基體金屬磁路磁阻的變化。

2、影響測量精度的因素

2.1覆蓋層厚度

測最精度隨覆蓋層厚度的變化而變化，并與所選用的測厚儀器的設計有關。對于薄的覆蓋層，其測量精度是一個常數(shù)，與覆蓋層厚度無關；對于厚的覆蓋層，其精度與筱蓋層厚度近似成正比。

2.2基體金屬磁性

磁性法測厚受基體金屬磁性變化的影響(在實際應用中，低碳鋼磁性的變化可以認為是輕微的)，為了避免熱處理和冷加工因素的影響，應使用與試樣基體金屬具有相同性質(zhì)的校準標準片對儀器進行校準；亦可用待鍍復試樣進行校準。

2.3基體金屬厚度

對每一種儀器都有一個基體金屬的臨界厚度，這個臨界厚度視不同型號的儀器而異。若基體金屬厚度超過這一臨界厚度值，測量值將不受基體金屬厚度增加的影響。臨界厚度值取決于儀器的測頭和基體金屬的性質(zhì)。如果儀器制造廠未提供臨界厚度值，則應通過試驗確定。

2.4邊緣效應

本方法對試樣表面形狀的陡變敏感，因此太靠近邊緣或內(nèi)轉角處進行測量是不可靠的，除非儀器對此測最進行了專門的校準。這種邊緣效應大約可以延伸到離邊緣15毫米處，但視儀器而定。

2.5曲率

試樣的曲率對測量有影響，曲率的影響與儀器的制造和類型有關，但這種影響總是隨著曲率半徑的減小而明顯地增大。

如果使用雙極測頭儀器時，測頭沿著或垂直于圓柱體的軸向表面測量，可能得到不同的讀數(shù)。

因此在彎曲試樣上進行測量是不可靠的，除非儀器對此測量進行了專門的校準。

2.6表面粗糙度

如果在粗糙表面上的同一參考面積內(nèi)所測得的一系列數(shù)值明顯地超過儀器固有的重現(xiàn)性，則要求測量的次數(shù)至少應增加到5次。

2.7基體金屬機械加工方向

當使用雙極式測頭或被磨損而不平整的單極式測頭測量時，儀器的讀數(shù)會受到磁性基體金屬機械加工(如滾軋)方向的影響，隨著測頭在被測試樣表面上的取向不同而變化。

2.8剩磁

基休金屬的剩磁對使用固定磁場儀器所測得的數(shù)值可能有影響，但對使用交變磁場磁阻型儀器進行測量時，這種影響小得多。

2.9磁場

周圍各種電氣設備產(chǎn)生的強磁場，會嚴重地干擾磁性測厚儀的工作。

2.10附著物質(zhì)

由于磁性測厚儀對那些妨礙測頭與覆蓋層表面緊密接觸的附著物質(zhì)是十分敏感的，所以必須清除附著物質(zhì)以保證儀器測頭和被測試樣表面直接接觸。

2.11覆蓋層的導電率

有些磁性測厚儀在200~2000赫茲頻率范圍內(nèi)工作，在這一頻率范圍內(nèi)，高電導率的厚覆蓋層中會產(chǎn)生渦流，影響讀數(shù)。

2.12測頭壓力

對測頭置于試樣上所施加的壓力會影響測量讀數(shù)。所以施加在測頭上的壓力必須是恒定的、適當?shù)?，且不使軟授蓋層變形。軟覆蓋層也可以用箔覆蓋測量，但要從測最結果中減去箔的厚度。測量磷化膜厚度時也必須這樣操作。

2.13測頭取向

應用磁引力原理測厚儀，測量讀數(shù)可能受測頭相對于地球重力場方向的影響，因此儀器測頭在水平或倒置位置上進行測量時，儀器應作相應的校準。

3、儀器的校準

3.1概述

測量前，每臺儀器應按制造廠的說明書，選擇適當?shù)男蕵藴势M行校準，或者選擇有覆蓋層的待測試樣，用磁性法測得的厚度值與適用于有關特殊覆蓋層的國標方法測得的厚度值進行比較。

儀器在使用期間，每隔一段時間要進行校準。并注意第2章中所列舉的影晌因素以及第4章中所規(guī)定的操作程序。

3.2校準標準片

可采用已知厚度的箔或已知到覆蓋層厚度的試樣作為校準標準片。

3.2.1校準箔

“箔”是指非磁性金屬或非金屬的箔或墊片。

一般可采用箔作校準標準片。為了保證良好的接觸，通常不推薦用箔來校準磁引力原理的儀器，如果采取了一些必要措施，在某些情況下還是可以采用箔作校準標準片。

“箔”有利于曲面上的校準，而且比用有覆蓋層的標準片更合適。

為了避免測量誤差，必須保證箔與基體金屬的緊密接觸，避免使用有彈性的箔。校準箔易形成壓痕，因此要經(jīng)常更換。

3.2.2有覆蓋層的標準片

在基體金屬上覆蓋一層均勻的、已知厚度的，并與基體金屬牢固結合的覆蓋層作為標準片。

3.3檢驗

3.3.1

校準標準片的基體金屬的磁性和表面粗糙度，應當與試樣基體金屬的磁性和表面粗極度相似。為了證實標準片的適用性，可用校準標準片的基體金屬與被測試樣基體金屬上所測得的讀數(shù)進行比較。

3.3.2

為了有效地排除基體機械加工方向的影響和剩磁的影響，在校準儀器時必須將測頭旋轉90度。

3.3.3

如果試樣的基休金屬厚度沒有超過2.3中所規(guī)定的臨界厚度，則試樣與校準標準片的基體金屬厚度須相同。

3.3.4

如果侍測覆蓋層的曲率已達到不能在平面上校準，則有斑蓋層的標準片的曲率或置于校準箔下的基休金屬的曲率，應與試樣的曲率相同。

4、操作程序

4.1概述

每臺儀器應按照制造廠說明書進行操作，并應當注意第2章中所列舉的影響因素。

每次測量前，要在測試場所對儀器進行校準，在間斷使用中也要經(jīng)常對儀器進行校準，以確保儀器處于正常的工作狀態(tài)。

操作時應當遵守下列條款的規(guī)定。

4.2基體金屬厚度

檢查基體金屬厚度是否超過臨界厚度，如果沒有，就應按照3.3.3中所敘述的方法進行校準。

4.3邊緣效應

不應在靠近試樣的突變處如邊緣、孔洞和內(nèi)轉角等處進行測量，除非已驗證對此測量所作的校準是可靠的。

4.4曲率

不應在試樣的彎曲面上進行測量，除非已驗證對此測量所作的校準是可靠的。

4.5讀數(shù)的次數(shù)

通常由于儀器每次讀數(shù)并不完全相同，因此必須在每一測量面積內(nèi)取幾個讀數(shù)。覆蓋層厚度的局部差異，也要求在任一給定的面積內(nèi)進行多次測量，表面粗糙時更應如此。

4.6機械加工方向

如果機械加工方向明顯地影響讀數(shù)，則在試樣上進行測量時，要使測頭的方向與校準時的取向一致，或者將測頭在四個互為90度的方向上進行四次測量。

4.7剩磁

如果基體金屬存在剩磁，在使用固定磁場雙極式測頭儀器測量時，必須在互為180度的兩個方向上進行測量。

為了得到可靠的測量結果，必須除去試樣的磁性。

4.8表明清潔度

測量前，應消除表面上的附著物質(zhì)，如灰塵、油脂及腐蝕產(chǎn)物等，但不要除去任何扭蓋層。測量時，應避免在有明顯且不易去除的缺陷部位上進行測量，如在焊渣、酸蝕斑、毛刺和氧化物等處進行測量。

4.9鉛覆蓋層

使用磁引力型儀器測量鉛覆蓋層厚度時，測頭會粘附覆蓋層，遇此情況，可以在覆蓋層表面涂層很薄的油膜，以提高測量讀數(shù)的重現(xiàn)性，但應該擦掉過量的油。如使用拉力型儀器測量時，應保持覆蓋層表面呈干燥狀態(tài)。除鉛覆蓋層外，涂油不能用于其它覆蓋層。

4.10技巧

測量讀數(shù)取決于操作者的技巧，例如，每個人對測頭所施加的壓力或平衡力的速率是不同的。若由同一操作者進行校準和測量，或使用恒壓力測頭，都可以使這種影響降低，或減至最小。本方法應盡量使用恒壓裝置測頭，或使用測量架進行測量。

4.11測頭定位

一般儀器的測頭應垂直于試樣表面上的測量面，對磁引力型儀器更是必要。但對于某些儀器則希望將測頭略微傾斜，并選擇獲得最小讀數(shù)的傾斜角。在光滑表面上測量，如果儀器的讀數(shù)明顯地隨傾斜角的變化而變化，則說明測頭可能已經(jīng)磨損，需要更換。

如果磁性測厚儀的測頭是在水平或從下往上倒置進行測量時，如果沒有克服測量系統(tǒng)所受的重力，應分別在那些位置上進行校準。

5、精度要求

測量精度取決于儀器的性能、操作和校準情況。此方法能使所測得的覆蓋層厚度值與真實厚度值的誤差在±10%或1.5微米以內(nèi)，兩個誤差取其較大的。

此標準已老標準，如今已經(jīng)被磁性涂層測厚儀新國家標準:GB∕T4956-2003鎖取代，歡迎前往查閱。