ASTM C1624-22
Método de prueba estándar para la resistencia de la adhesión y los modos de falla mecánica de los recubrimientos cerámicos mediante prueba cuantitativa de rayado en un solo punto

Estándar No.

ASTM C1624-22

Fecha de publicación

2022

Organización

American Society for Testing and Materials (ASTM)

Ultima versión

ASTM C1624-22

Alcance

1.1 Este método de prueba cubre la determinación de la fuerza de adhesión práctica y los modos de falla mecánica de recubrimientos cerámicos duros (dureza Vickers HV = 5 GPa o superior) y delgados (≤30 µm) sobre sustratos metálicos y cerámicos a temperatura ambiente. Estos recubrimientos cerámicos se usan comúnmente para resistencia al desgaste/a la abrasión, protección contra la oxidación y mejora del rendimiento funcional (óptico, magnético, electrónico, biológico). 1.2 En el método de prueba, se pasa una punta de diamante de geometría definida (Rockwell C, un penetrador de diamante cónico con un ángulo incluido de 120° y un radio de punta esférica de 200 µm) a través de la superficie plana de una muestra de prueba recubierta a una velocidad constante. velocidad y una fuerza normal definida (constante o progresivamente creciente) para una distancia definida. El daño a lo largo de la huella se evalúa microscópicamente en función de la fuerza aplicada. Niveles específicos de daño progresivo están asociados con el aumento de las fuerzas normales del lápiz. Los niveles de fuerza que producen un tipo/nivel específico de daño en el revestimiento se definen como cargas de rayado críticas. El método de prueba también describe el uso de fuerza tangencial y señales de emisión acústica como datos de prueba secundarios para identificar diferentes niveles de daño al recubrimiento. 1.3 Aplicabilidad a revestimientos: este método de prueba es aplicable a una amplia gama de composiciones de revestimiento cerámico duro: carburos, nitruros, óxidos, diamante y carbono similar al diamante sobre sustratos cerámicos y metálicos. El método de prueba, tal como se define con la aguja de diamante de 200 µm de radio, se usa comúnmente para espesores de recubrimiento en el rango de 0,1 a 30 µm. Las muestras de prueba generalmente tienen una superficie plana para la prueba, pero las geometrías cilíndricas también se pueden probar con un dispositivo apropiado. 1.4 Limitaciones principales: 1.4.1 El método de prueba no mide la fuerza de adhesión fundamental de la unión entre el recubrimiento y el sustrato. Más bien, el método de prueba proporciona una medida de ingeniería de la fuerza de adhesión práctica (extrínseca) de un sistema de recubrimiento-sustrato, que depende de la interacción compleja de los parámetros de prueba (propiedades y geometría de la aguja, tasa de carga, tasa de desplazamiento, etc.). y las propiedades del sustrato de revestimiento (dureza, resistencia a la fractura, módulo de elasticidad, mecanismos de daño, microestructura, población de defectos, rugosidad de la superficie, etc.). 1.4.2 El método de prueba definido no es directamente aplicable a recubrimientos metálicos o poliméricos que fallan de manera plástica y dúctil, porque los mecanismos de deformación plástica son muy diferentes a los modos y características de daño frágil observados en los recubrimientos cerámicos duros. El método de prueba puede ser aplicable a recubrimientos de metal duro que fallan en modo frágil con cambios apropiados en los parámetros de prueba y los procedimientos y criterios de análisis de daños. 1.4.3 El método de prueba, tal como se define con la aguja de diamante Rockwell C y los parámetros específicos de fuerza y velocidad normales, no se recomienda para materiales muy delgados (30 µm). Dichos recubrimientos pueden requerir diferentes geometrías de lápiz, velocidades de carga y rangos de fuerza normal aplicada para obtener resultados utilizables, precisos y repetibles. 1.4.4 Los valores indicados en unidades SI deben considerarse estándar. No se incluyen otras unidades de medida en esta norma. Los valores de los datos de prueba en unidades SI (newtons (N) para fuerza y milímetros (mm) para desplazamiento) se deben considerar como estándar y están de acuerdo con IEEE/ASTM SI 10. 1.5 Organización: el método de prueba está organizado en las siguientes secciones : Sección Alcance 1 Propósito y descripción 1.1 Aplicabilidad 1.3 Limitaciones principales 1.4 Organización 1.5 Documentos de referencia 2 Estándares ASTM 2.1 Otros estándares y referencias 2.2 Terminología 3 Resumen del método de prueba 4 Importancia y uso 5 1 Este método de prueba está bajo la jurisdicción del Comité C28 de ASTM el Cerámica Avanzada y es responsabilidad directa del Subcomité C28.04 sobre Aplicaciones. Edición actual aprobada el 15 de marzo de 2022. Publicado en marzo de 2022. Aprobado originalmente en 2005. Última edición anterior aprobada en 2015 como C1624 – 05 (2015). DOI: 10.1520/C1624-22. Copyright © ASTM International, 100 Barr Harbor Drive, PO Box C700, West Conshohocken, PA 19428-2959. Estados Unidos Esta norma internacional fue desarrollada de acuerdo con los principios internacionalmente reconocidos sobre estandarización establecidos en la Decisión sobre Principios para el Desarrollo de Normas, Guías y Recomendaciones Internacionales emitida por el Comité de Obstáculos Técnicos al Comercio (OTC) de la Organización Mundial del Comercio. 1 Sección Metodología de prueba y control experimental 6 Descripción general de la prueba 6.1 Modos de prueba 6.2 Mediciones primarias y suplementarias 6.3 Criterios de daño por carga de rayado crítico y Atlas de rayado 6.4 Factores y variables experimentales 6.5 Interferencias 7 Relacionados con el material y la muestra 7.2 Relacionados con el método de prueba 7.3 Aparatos 8 Descripción general 8.1 Lápiz óptico y montaje del lápiz óptico 8.2 Etapa mecánica y control de desplazamiento 8.3 Marco de prueba y sistema de aplicación de fuerza 8.4 Sensores de fuerza y desplazamiento 8.5 Análisis y medición ópticos 8.6 Adquisición y registro de datos 8.7 Emisión acústica (opcional) 8.8 Muestras de referencia de adhesión del recubrimiento (opcional) 8.9 Perfilometría de la superficie del recubrimiento ( Opcional) 8.10 Software de análisis y salida de datos (opcional) 8.11 Muestras de prueba 9 Requisitos de las muestras 9.1 Caracterización de las muestras 9.2 Tamaño de las muestras 9.3 Planitud y nivel de las muestras 9.4 Pulido (opcional) 9.5 Acondicionamiento de la exposición de las muestras (opcional) 9.6 Limpieza de las muestras 9.7 Manipulación y almacenamiento de las muestras 9.8 Calibración 10 Calibración del sistema 10.1 Muestras de referencia 10.2 Procedimiento de prueba 11 Calibración 11.1 Selección del modo de prueba 11.2 Planificación de la prueba 11.3 Inspección y limpieza del palpador 11.4 Condiciones ambientales 11.5 Configuración y verificación del sistema 11.6 Montaje de la muestra de prueba 11.7 Realización de la prueba 11.8 Recuento de muestras 11.9 Datos no válidos y censurados 11.10 Daños por rayones Evaluación 11.11 Cálculos 12 Informe 13 Identificación de la prueba 13.2 Información de la muestra 13.3 Información sobre el equipo y el procedimiento de prueba 13.4 Datos y estadísticas de la prueba 13.5 Precisión y polarización 14 Palabras clave 15 Especificaciones del penetrador de diamante Rockwell Anexo A1 Alineación y calibración Anexo A2 Estudios de repetibilidad y reproducibilidad Anexo A3 Criterios y Scratch Atlas Apéndice X1 Variables experimentales en pruebas de adherencia al rayado Apéndice X2 Bibliografía 1.6 Esta norma no pretende abordar todos los problemas de seguridad, si los hubiera, asociados con su uso. Es responsabilidad del usuario de esta norma establecer prácticas apropiadas de seguridad, salud y medio ambiente y determinar la aplicabilidad de las limitaciones reglamentarias antes de su uso. 1.7 Esta norma internacional fue desarrollada de acuerdo con los principios internacionalmente reconocidos sobre estandarización establecidos en la Decisión sobre Principios para el Desarrollo de Normas, Guías y Recomendaciones Internacionales emitida por el Comité de Obstáculos Técnicos al Comercio (OTC) de la Organización Mundial del Comercio.

ASTM C1624-22 Documento de referencia

• ASME B46.1 Textura de la superficie (rugosidad, ondulación y disposición de la superficie) (- 2009)
• ASTM B659 Guía estándar para medir el espesor de recubrimientos metálicos e inorgánicos
• ASTM E1316 Terminología estándar para exámenes no destructivos (paquete PDF estándar + Redline)
• ASTM E18 Métodos de prueba estándar para la dureza Rockwell de materiales metálicos*， 2022-05-01 Actualizar
• ASTM E1932 Guía estándar para el examen de emisiones acústicas de piezas pequeñas
• ASTM E4 Prácticas estándar para la verificación de fuerza de máquinas de prueba
• ASTM E750 Práctica estándar para caracterizar instrumentación de emisiones acústicas
• IEEE/ASTM SI 10 Estándar nacional americano para la práctica métrica

ASTM C1624-22 Historia

• 2022 ASTM C1624-22 Método de prueba estándar para la resistencia de la adhesión y los modos de falla mecánica de los recubrimientos cerámicos mediante prueba cuantitativa de rayado en un solo punto
• 2005 ASTM C1624-05(2015) Método de prueba estándar para la resistencia de la adhesión y los modos de falla mecánica de los recubrimientos cerámicos mediante prueba cuantitativa de rayado en un solo punto
• 2005 ASTM C1624-05(2010) Método de prueba estándar para la resistencia de la adhesión y los modos de falla mecánica de los recubrimientos cerámicos mediante prueba cuantitativa de rayado en un solo punto
• 2005 ASTM C1624-05 Método de prueba estándar para la resistencia de la adhesión y los modos de falla mecánica de los recubrimientos cerámicos mediante prueba cuantitativa de rayado en un solo punto