ASTM C1624-05
用定量单点划痕试验测定陶瓷涂层粘结强度和机械损坏类型的标准试验方法

Standard Test Method for Adhesion Strength and Mechanical Failure Modes of Ceramic Coatings by Quantitative Single Point Scratch Testing

被代替

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标准号

ASTM C1624-05

发布

2005年

发布单位

美国材料与试验协会

替代标准

ASTM C1624-05(2010)

当前最新

ASTM C1624-22

 

 

适用范围

1.1 本测试方法涵盖环境温度下金属和陶瓷基材上硬（维氏硬度 HV = 5 GPa 或更高）、薄（8804;30 956;m）陶瓷涂层的实际附着强度和机械失效模式的测定。这些陶瓷涂层通常用于耐磨/磨蚀、氧化保护和功能（光学、磁性、电子、生物）性能改进。
1.2 在测试方法中，使用具有规定几何形状的金刚石触针（洛氏 C，锥形金刚石压头，夹角为 120176；球形尖端半径为 200 956;m) 以恒定速度和规定的法向力（恒定或逐渐增加）在涂层测试样品的平坦表面上拉过规定的距离。沿划痕轨迹的损坏可通过显微镜评估为所施加力的函数。特定程度的渐进损伤与正常触针力的增加有关。在涂层中产生特定类型/水平损坏的力水平被定义为临界划痕载荷。该测试方法还描述了使用切向力和声发射信号作为辅助测试数据来识别不同涂层损坏程度。
1.3 对涂层8212的适用性；该测试方法适用于多种硬质陶瓷涂层成分：碳化物、氮化物、氧化物陶瓷和金属基材上的金刚石、金刚石和类金刚石碳。该测试方法采用半径为 200 956;m 的金刚石触针定义，通常用于涂层厚度在 0.1 至 30 956;m 范围内的情况。测试样本通常具有用于测试的平坦表面，但也可以使用适当的夹具来测试圆柱体几何形状。
1.4 主要限制：
1.4.1 测试方法不测量涂层与基材之间的结合的基本粘合强度。相反，该测试方法给出了涂层-基材系统的实际（外在）粘合强度的工程测量，这取决于测试参数（触针属性和几何形状、加载速率、位移速率等）的复杂相互作用。以及涂层/基材性能（硬度、断裂强度、弹性模量、损伤机制、微观结构、缺陷数量、表面粗糙度等）。
1.4.2 规定的测试方法并不直接适用于失败的金属或聚合物涂层。以延展性、塑性的方式，因为塑性变形机制与硬质陶瓷涂层中观察到的脆性损伤模式和特征非常不同。该测试方法可适用于在脆性模式下失效的硬质金属涂层，适当改变测试参数和损伤分析程序和标准。
1.4.3 测试方法，用洛氏 C 金刚石触针和特定法向力和速率定义参数，不建议用于非常薄的情况 (30 956;m)。此类涂层可能需要不同的触针几何形状、加载速率和施加法向力的范围，以获得可用、准确、可重复的结果。
1.4.4 以 SI 单位表示的值应视为标准。本标准不包含其他计量单位。 SI 单位的测试数据值（力为牛顿 (N)，位移为毫米 (mm)）被视为标准，并且符合 IEEE/ASTM SI 10.1.4.5 该标准并不旨在解决所有安全问题与其使用相关的担忧（如果有）。本标准的使用者有责任在使用前建立适当的安全和健康实践并确定监管限制的适用性。

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