[发明专利]金属表面涂层质量的检测方法

说明书

本发明涉及涂层质量规定技术，特别提供了一种对金属的各种金属渡层，非金属涂层及表面膜质量的无损检测方法。

金属表面涂层质量的现有检测方法：

1．称重法：目前最常用的测定金属表面涂层质量的方法是称重法，即把有涂层或表面膜的物体(板材／管材和线材均可)称得，然后用化学方法把涂层(或表面膜)溶掉，清洗，干燥后再称重，前后的重量差就是涂层的重量，单位为克／米2，若涂层重量位于标准范围内，则是合格产品，否则，是不合格产品，合格的标准视涂层(或表面膜)的种类，基体金属的类型，被涂层基体的形状(板材、管材还是线材)等因素而定，这种方法不仅操作繁多，费时，且误差较大。

2．弯曲试验法：对板材涂层(或表面膜)，把切成条、带的样品绕轴(其直径是板厚的4倍)弯成180°角，用低倍(4～10倍)检查形变部分是否出现涂层脱开或剥落现象，若是，则涂层(表面膜)的质量及其基体的结合力均差，对管材而言(3)，因它们由板材加工而成，涂层质量检查与板材涂层的相似，对线材而言(3)绕轴(直径5倍于线材)转2圈，转动速度不超过15转／分，用指甲不能创落涂层，则为合格涂层，上述方法均是破坏方法，影响因素大，很不精确。

3．显微形貌法，根据涂层晶体的形态，晶体发育程度和致密程度来评定涂层的质量，该方法适用於各种形状的基体金属，金属、非金属涂层均可，但必须破坏样品，不适於生产现场的检查。

4．硬度(或显微硬度)测试法选择适当的硬度载荷，使压痕深度不超过涂层厚度，否则，测出的硬度的一部分为穿透涂层的基体的硬度，而不反映涂层的硬度，测出的涂层硬度值就反映了涂层质量，硬度值大，证明涂层致密，结晶完整，开裂不易发生，涂层质量好，反之，硬度值小，反映涂层晶体质地疏松，发育不全，易出现开裂，涂层质量就差，这方法比较适用於板材，对有的管、线材，操作很困难，误差较大。

评定涂层(或表面膜)与基体结合力的方法

(1)激光剥落法，这是一种十分繁复的测试方法，且只适用於平板材料的涂层，把激光注入吸收块，转换或压缩波，然后射入涂层的基体的界面，若涂层易裂开或剥落，则涂层与界面结合质量差，反之，就好。

(2)落针撕裂法，针落下后，把涂层表面划伤，以划伤相同程度的落锤作功的大小来测定涂层结合力的大小，作的功大，则结合力强，反之则差，有些类型的仪器还配有声发射休，因划伤过程出现声发射射二者结合起来能更正确地测定涂层的结合强度，此方法只适用於板材试样。

(3)摩擦测试法，用6mm直径，一端为光滑半园的钢棒，15秒摩擦一次面积为5cm2的涂层区，涂层不出现气泡或起皮的就是结合力强的涂层，反之，则差。此方法只适用於平板试样。

(4)加热-淬火测试法，把涂层样品加热到一定温度(温度视涂层而定)，在加热炉内保温，用气氛保护涂层和基体免受氧化，然后水淬，涂层结合强度差的就会出现开裂或起皮，此方法只适用於金属涂层。

另外还有一些方法，用尖刀、锯、冲击等破坏方法来检验金属涂层与基体的结合强度。总之，上述方法都是破坏测试方法，且多数方法操作复杂，误差又大，不适合生产现场。

本发明的目的在于提供一种适合生产现场检验，操作简便，重复性好的非破坏性检测方法。

本发明提供了一种金属表面涂层质量的检测方法，包括各种金属的金属镀层，非金属涂层及表面膜质量的测定，其特征在于：

(1)确定典型样品频谱特征：

对待检测涂层选出2～6种不同档次的典型试样，按下述同样条件及步骤进行检测：

在试样表面相距一特定距离2mm～1000mm的两质点，分别放置标准脉冲信号源和声发射换能器，其中一质点露出基体，换能器后接前置放大器频谱分析仪；

标准脉冲信号源向待测样品注入标准脉冲波，声发射换能器接收信号，放大并进行快速富里叶分析得频谱；

将得到的典型波变和频谱进行特征分析。上述方法可用图1所示测量设备实现。

1．标准脉冲

最理想的标准脉冲是能产生很宽频率分量的阶跃波，硬铅芯，玻璃毛细管折断均能产生此类阶跃波，国际上通用的是0．3mm直径的硬铅芯折断产生的脉冲波，第二种是折断玻璃毛细管产生的脉冲，第三种是电火花产生的脉冲均可作为标准脉冲波，另外还有磁致伸缩产生的激励波，或由电激励压电换能器产生的脉冲波也可作为标准脉冲波，对线材而言，我们用的是硬铅芯折断所产生的脉冲波作标准脉冲波，操作简便，重复性好，且是点源，适用於各种形状的涂层，所以这种脉冲波最常用。