Метод основан на регистрации параметров оптического излучения, взаимодействующего с контролируемой деталью.

Метод применяют для покрытий с коэффициентом отражения не менее 0,3.

Толщину прозрачных или полупрозрачных анодно-окисных покрытий на алюминий и его сплавах измеряют по ГОСТ 9.031-74.

Относительная погрешность метода ±5 %.

3.11. Гравиметрический метод

3.11.1. Метод основан на определении массы покрытия взвешиванием деталей на аналитических весах до и после нанесения покрытия или до и после растворения покрытия или основного-металла.

Метод применяют для определения средней толщины однослойных покрытий с известной плотностью на деталях, массу которых можно определить взвешиванием на аналитических весах с классом точности не ниже 2,0.

Относительная погрешность метода ±10 %.

3.11.2. Покрытие снимают погружением в соответствующий раствор. Растворы для снятия покрытий приведены в табл. 2, а их приготовление - в приложении 4.

Рекомендуемый объем раствора 10 см3 на 1 см3 покрытия.

Детали выдерживают в растворе до полного растворения покрытия, затем извлекают, промывают водой, высушивают и взвешивают.

3.11.3. Площадь покрытия измеряют с погрешностью не более ±2 % или используют данные о площади покрытия, указанные на чертеже.

3.11.4. Среднюю толщину покрытия (Hср) в микрометрах вычисляют по формуле

(2)

где т1 - масса деталей после нанесения покрытия, г;

т2 - масса деталей до нанесения покрытия или после растворения покрытия, г;

S - площадь покрытия, см2;

- плотность металла покрытия, приведенная в приложении 5, г/см3,

в случае растворения основного металла - по формуле

(3)

где т - масса покрытия, г.

Если покрытие растворяется вместе с основным металлом, массу покрытия определяют соответствующим методом химического анализа.

3.12. Аналитический метод

Метод основан на определении в растворе массы снятого покрытия методами количественного анализа.

Таблица 2

Растворы для снятия покрытий

Вид покрытия

Основной металл или металл подслоя

Номер раствора

Состав раствора

Температура, ??С

Компоненты

Концентрация

г/дм3

см3/дм3

Цинковое, кадмиевое

Сталь, чугун

1

Кислота соляная (плотность 1,19 г/см3)

-

500

От 18 до 30

Уротропин

5

-

Медное, сплав медь-цинк

Сталь, чугун

2

Ангидрид хромовый

275

-

От 18 до 30

Аммоний сернокислый

110

-

Никелевое

Сталь

3

Кислота серная (плотность 1,84 г/см3)

-

330

От 18 до 30

Кислота азотная (плотность 1,41 г/см3

-

660

Железо (II) сернекислое 7-водное

20

-

Алюминий и его сплавы

4

Кислота азотная (плотность 1,41 г/см3

-

-

Хромовое

Сталь, чугун

5

Кислота соляная (плотность 1,19 г/см3

-

360

От 18 до 30

Трехокись сурьмы

10

-

Медь и ее сплавы, никель

6

Кислота соляная (плотность 1,19 г/см3)

-

360

От 18 до 30

Оловянное, сплавы олово-висмут, олово-свинец, никелевое, полученное химическим способом

Медь и ее сплавы, никель, сталь

7

Кислота соляная (плотность 1,19 г/см3

-

750

От 18 до 30

Перекись водорода 30 % - ная

-

100

Оловянное, сплав олово-свинец, в том числе полученные горячим способом, сплавы олово-висмут, медь-олово, олово-цинк; свинцовое

Сталь, медь и ее сплавы, никель

8

Кислота борфтористо-водо-родная (плотность 1,3 г/см3)

-

150

От 18 до 30

Лимеда УПОС-2

100

-

Серебряное, сплав серебро-сурьма, палладиевое, сплав палладий-никель

Сталь, медь и ее сплавы, никель

9

Кислота серная (плотность 1,84 г/см3

-

950

От 18 до 30

Кислота азотная (плотность 1,41 г/см3)

-

50

Золотое, родиевое

Медь и ее сплавы, никель

10

Кислота азотная (плотность 1,41 г/см3)

-

250

От 18 до 55

Анодно-окисное

Алюминий и его сплавы

11

Ангидрид хромовый

20

-

От 80 до 90

Кислота фосфорная (плотность 1,68 г/см3)

-

35

Примечания:

1. Раствор 10 растворяет основной металл.

2. Снятие фосфатных покрытий со стали и чугуна проводят по ГОСТ 9.402-80.

При снятии покрытия допускается растворение основного металла.

Метод применяют для определения толщины преимущественно однослойных металлических покрытий, площадь поверхности которых известна или может быть измерена. Погрешность измерения площади поверхности покрытия не более ±2 %.

Метод не применяют для покрытий, плотность которых неизвестна.

При проведении контроля раствор после снятия покрытия доводят до определенного объема и отбирают аликвотную часть. Массу металла покрытия определяют соответствующими методами количественного анализа.

Среднюю толщину покрытия вычисляют по п. 3.11.4.

Относительная погрешность метода ±10 %.

3.13. Профилометрический метод

3.13.1. Метод основан на измерении уступа, образованного краем покрытия с основным металлом, с помощью металлографических микроскопов.

Метод применяют для однослойных покрытий, если значение шероховатости основного металла Rа не превышает 25 % толщины покрытия.

Относительная погрешность метода ±10 %.

3.13.2. Уступ для измерения толщины покрытия может быть получен в процессе нанесения покрытия изоляцией любым способом участка основного металла или растворением участка покрытия с предварительной изоляцией остальной поверхности покрытия. Толщину покрытия измеряют после удаления изоляционного материала.

Растворы для снятия покрытия приведены в табл. 2.

3.13.3. Толщину покрытия (H) в микрометрах вычисляют по формуле

(4)

где h - высота уступа, мм;

р - увеличение.

3.14. Металлографический метод

Метод основан на измерении толщины покрытия на металлографическом шлифе поперечного разреза образца (детали).

Метод применяют для однослойных и многослойных покрытий толщиной более 5 мкм.

Для покрытий толщиной до 20 мкм увеличение должно быть 500-1000X, толщиной от 20 до 100 мкм - 400-500Х, толщиной свыше 100 мкм - 100-200X.

Толщину измеряют с помощью металлографических микроскопов, Следует проводить не менее пяти измерений на отрезке длиной 5 мм в установленном месте шлифа. При необходимости подробного изучения шлифа применяют растровый электронный микроскоп.

Изготовление и подготовка шлифов приведены в приложении 6.

Относительная погрешность метода ±0,8 мкм для покрытий толщиной до 25 мкм и ±10 % для покрытий толщиной свыше 25 мкм.

3.15. Кулонометрический метод

Метод основан на определении количества электричества, необходимого для анодного растворения покрытия на ограниченном участке под действием стабилизированного тока, в соответствующем электролите.

В момент полного растворения покрытия и появления основного металла или металла подслоя наблюдается резкое изменение - "скачок" потенциала, что и является признаком окончания измерения.

Метод применяют для однослойных и многослойных покрытий (послойно) толщиной от 0,2 до 50 мкм.

Толщину измеряют с помощью кулонометрических толщиномеров различных конструкций.

Электролиты, применяемые при кулонометрическом определении толщины покрытий, приведены в табл. 3, а их приготовление - в приложении 4.

Допускается применять другие электролиты, предусмотренные инструкцией по эксплуатации кулонометрического толщиномера.

Относительная погрешность метода ±10 %.

3.16. Методы струи

3.16.1. Методы основаны на растворении покрытия под действием струи раствора, вытекающей с определенной скоростью.

Методы применяют для однослойных и многослойных покрытий (послойно) на поверхностях, обеспечивающих отекание растворов.

Растворы, применяемые при определении толщины покрытий методами струи, приведены в табл. 4, а их приготовление - в приложении 4.

Для предотвращения растекания раствора поверхность детали допускается изолировать любым химически стойким материалом.

3.16.2. Электроструйный метод

При проведении измерений применяют установку, состоящую из капельной воронки с краном. К нижнему концу воронки присоединяют при помощи резиновой трубки капиллярную трубку, из которой раствор подают на поверхность детали. Капиллярная трубка должна быть откалибрована таким образом, чтобы пря полном открывании крана (при постоянном давлении и температуре 18-30 ??С) за 30 с вытекало (10±1) см3 дистиллированной воды.

Таблица 3

Электролиты, применяемые для кулонометрического контроля толщины покрытий

Вид покрытия

Основной металл или металл подслоя

Номер раствора

Состав раствора

Компоненты

Концентрация, г/дм3

Цинковое

Сталь, медь и ее сплавы, алюминий и его сплавы

12

Натрий хлористый

100

Кадмиевое

13

Калий хлористый

30

Аммоний хлористый

30

14

Калий йодистый

100

Йод

0,001

Медное

Сталь, алюминий и его сплавы, никель

15

Аммоний азотнокислый

860

Никелевое, в том числе полученное химическим способом

Сталь, медь и ее сплавы, алюминий и его сплавы

16

Аммоний азотнокислый

300

Натрий роданистый

30

Хромовое

Медь и ее сплавы, сталь, алюминий и его сплавы, никель

17

Натрия гидроокись

150

18

Натрий сернокислый

227

Оловянное, сплавы олова

Сталь, медь и ее сплавы, никель

19

Кислота соляная (плотность, 1,19 г/см3)

170

Серебряное, сплавы серебра

Сталь, алюминий и его сплавы, никель

15

Аммоний азотнокислый

860

Медь и ее сплавы

20

Калий роданистый

180

Таблица 4

Растворы для измерения толщины покрытий методом струи

Вид покрытия

Основной металл или металл подслоя

Номер раствора

Состав раствора

Признак окончания измерения

Компоненты

Концентрация

г/дм3

см3/дм3

Цинковое

Сталь

21

Аммоний азотнокислый

70

-

Появление розового пятна контактной меди

Медь сернокислая

7

-

Кислота соляная 1 моль/дм3

-

70

Кадмиевое

Сталь, медь и ее сплавы, никель

22

Аммоний азотнокислый

18

-

Появление розового пятна контактной меди, основного металла или металла подслоя

Кислота соляная 1 моль/дм3

-

18

Медь сернокислая

2

-

Медное

Сталь

23

Железо хлорное

300

-

Появление розового пятна контактной меди

Медь сернокислая

100

-

Никель, цинк и его сплавы

Появление основного металла

Никелевое

Сталь, алюминий и его сплавы

23

Железо хлорное

300

-

Появление розового пятна контактной меди или основного металла

Медь сернокислая

100

-

Медь и ее сплавы, титан и его сплавы

Появление основного металла

Хромовое

Никель

24

Кислота соляная (плотность 1,19 г/см3)

-

220

Появление основного металла

Сталь

Кислота серная (плотность 1,84 г/см3)

-

100

Появление розового пятна контактной меди

Железо хлорное

60

-

Медь сернокислая

30

-

Спирт этиловый

-

100

Серебряное, сплав серебро-сурьма (до 1 % сурьмы)

Медь и ее сплавы, никель

25

Калий йодистый

250

-

Появление основного металла или металла подслоя

Йод

7

-

Сплав серебро-сурьма

26

Калий йодистый

250

-

йод

7

-

Кислота азотная (плотность 1,41 г/см3)

-

150

Сплав медь-олово (бронза)

Сталь

27

Железо II сернокислое 7-водное

25

-

Появление основного металла

Кислота азотная (плотность 1,41 г/см3)

-

100

Кислота соляная (плотность 1,19 г/см3)

-

40

Сплав медь-цинк (латунь)

Сталь

28

Железо хлорное

150

Кислота соляная (плотность 1,19 г/см3)

-

-

Появление черного пятна

Кислота уксусная (ледяная)

-

150

Сурьма треххлористая

15

250