Приложение В (обязательное). Методика определения толщины и качества плакировки на полуфабрикатах из алюминиевых сплавов

Приложение В
(обязательное)

Методика
определения толщины и качества плакировки на полуфабрикатах из алюминиевых сплавов

В.1 Назначение и область применения

Настоящая методика предназначена для определения толщины и качества плакировки на полуфабрикатах из алюминиевых сплавов марок Д1, Д16, Д19, В95, АМг6 и др.

В.2 Термины и определения

Плакирование: Нанесение на поверхность металлических листов тонкого слоя другого металла или сплава термомеханическим способом.

В.3 Сущность метода

Сущность метода заключается в определении толщины и качества плакирующего слоя на поверхности шлифа, изготовленного по торцу полуфабриката после воздействия реактива (травящего раствора). Основной металл и плакирующий слой травятся с различной интенсивностью, при этом плакирующий слой остается светлым, основной металл - более темный с четко выявленными границами структурных составляющих.

В.4 Оборудование, средства измерений, реактивы

Шлифовально-полировальные станки различных типов.

Микроскопы металлографические различных типов, обеспечивающие увеличение 100-200 крат.

Микроскопы стереоскопические, обеспечивающие увеличение от 8 до 16 крат.

Натрия гидроокись по ГОСТ 4328.

Кислота азотная по ГОСТ 4461.

Кислота соляная по ГОСТ 3118.

Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484.

Вода дистиллированная по ГОСТ 6709.

Секундомер.

Штангенциркуль по ГОСТ 166.

Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300.

Бумага фильтровальная по ГОСТ 12026.

Растворитель типа Нефрас.

Вата медицинская гигроскопическая.

Стаканы и колбы стеклянные лабораторные.

Емкости различной вместимости, изготовленные из инертных материалов (например, стекла, винипласта).

Допускается использование реактивов и материалов, изготовленных по другой нормативной документации, с химическими показателями не хуже указанных в стандартах.

В.5 Подготовка к испытанию

В.5.1 Изготовление шлифов проводят механическим и/или электролитическим способом. Способ изготовления не должен влиять на структуру материала и разрушать поверхностный слой и кромки образцов.

В.5.2 Шлифы перед травлением протирают этиловым спиртом.

В.5.3 Шлифы травят в одном из растворов:

а) реактив Келлера - 2,5 см ³ азотной кислоты, 1,5 см ³ соляной кислоты, 1,0 см ³ фтористоводородной кислоты, 95 см ³ дистиллированной воды;

б) 27 см ³ азотной кислоты, 7 см ³ фтористоводородной кислоты, 66 см ³ дистиллированной воды.

В.5.4 Травление осуществляют погружением в раствор при комнатной температуре.

В.5.5 Продолжительность травления в растворе

а) для сплавов Д1, Д16, Д19, Д19ч - от 40 до 50 с, для сплава В95 и др. - от 50 до 60 с, для сплавов системы Al-Mg (АМг6, 1561 и др.) - от 30 до 40 с.

б) для сплавов Д1, Д16, Д19 - от 40 до 50 с, для сплава В95 и др. - от 60 до 70 с.

Время травления шлифов (в зависимости от марки сплава, условий полирования шлифов - механического, электролитического) до четкого выявления плакирующего слоя.

В.5.6 Для плакированных листов сплавов, перечисленных в 5.5 толщиной более 5 мм и сплавов системы Al-Mg (АМг6 и др.) при контроле которых в соответствии с нормативной документацией на продукцию не требуется определение диффузии меди в плакирующий слой, допускается проводить травление механически обработанной поверхности шлифа (без изготовления шлифа на шлифовально-полировальных станках) погружением его в 10-15 % водный раствор натрия гидроокиси (NaOH) на время от 5 до 7 мин до потемнения основного металла.

В.5.7 После травления шлифы промывают проточной водой, просушивают фильтровальной бумагой.

В.6 Определение толщины плакирующего слоя

В.6.1 Толщину плакирующего слоя определяют при помощи металлографических микроскопов, снабженных окуляр-микрометром (окуляр со шкалой) или с помощью системы измерений, входящей в программное обеспечение микроскопов.

В.6.2 Толщину плакирующего слоя измеряют в трех-пяти точках шлифа, выбираемых произвольно.

В.6.3 Определение толщины плакирующего слоя, выраженную в миллиметрах, проводят при увеличении 100 или 200 крат с точностью не более 0,01 мм. Для плакированных листов толщиной более 5 мм, при контроле которых в соответствии с нормативной документацией на продукцию не требуется определение диффузии меди в плакирующий слой, допускается толщину плакирующего слоя измерять при помощи стереоскопических микроскопов, обеспечивающего увеличение от 8 до 16 крат с точностью не более 0,1 мм. За результат измерения принимают среднеарифметическое значение.

В.6.4 Окончательную толщину плакирующего слоя с каждой поверхности листа выражают в процентах к фактической толщине листа, измеренной при помощи микроскопа или штангенциркуля с точностью не более 0,1 мм. При этом необходимо зафиксировать фактическую толщину листа в миллиметрах.

В.7 Определение качества плакировки

В.7.1 Для оценки качества плакировки определяют:

- наличие диффузии меди в плакирующий слой на сплавах Д1, Д16, Д19;

- наличие местного нарушения плакирующего слоя при визуальном контроле листов из сплавов Д1, Д16, Д19, В95, АМг6 и др.

В.7.2 Определение диффузии меди в плакирующий слой проводят при помощи металлографических микроскопов при увеличении не менее (100-200) ^x, передвигая предметный столик со шлифом через поле зрения объектива. Изготовление и травление шлифа для рассмотрения его под микроскопом на наличие диффузии меди в плакирующий слой проводят так же, как и при определении толщины плакирующего слоя (В.6, В.7).

В.7.3 Зона диффузии меди в плакирующем слое выявляется при проявлении в этой зоне границ зерен и ее можно различить по "усикам", идущим от основного металла (сердцевины) в плакирующий слой и заканчивающимся, не дойдя до наружной поверхности плакирующего слоя. Сквозная диффузия меди выявляется четким проявлением границ зерен по всей толщине плакирующего слоя.

В.7.4 При сомнении в наличии или нарушении плакирующего слоя на готовых изделиях (листах), дополнительно проводят контроль следующим образом:

- часть поверхности плакированного полуфабриката протирают растворителем типа Нефрас и высушивают;

- на подготовленную таким образом поверхность наносят каплю свежеприготовленного 10 %-ного водного раствора натрия гидроокиси (NaOH) при комнатной температуре и выдерживают от 2 до 3 мин для сплавов Д1, Д16, Д19 и от 1 до 1,5 мин для сплава В95.

Потемнение поверхности под каплей свидетельствует об отсутствии или местном нарушении плакирующего слоя.

По окончании испытания каплю снимают ватным тампоном и поверхность, находящуюся под каплей, тщательно промывают водой и тщательно высушивают. Образовавшееся под каплей пятно удаляют, зачищая это место шлифовальной шкуркой с зернистостью не более 10 мкм. Зачищенную поверхность протирают растворителем типа Нефрас и высушивают.