Ocena grubości warstw chromowych na stali i staliwie z wykorzystaniem metody prądów wirowych

• Autorzy: Kukla D. , Szwed M. , Roskosz M.

Identyfikatory

DOI

10.26628/ps.v89i11.826

Warianty tytułu

EN

Evaluation of chromium plated thicknesses on steel and cast steel using the eddy current method

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W ramach niniejszej pracy opracowano procedurę nieniszczącą, ilościowej oceny grubości warstw chromowych. Do tego celu wykorzystano metodę prądów wirowych, w zakresie analizy fazoczułej, czyli oceny zmian kąta fazowego impedancji w funkcji grubości warstwy. Taka analiza stosowana jest w przypadku pomiarów grubości warstw konduktywnych w zakresie grubości od kilku do kilkuset mikrometrów, wytworzonych na podłożu konduktywnym. Celem właściwej kalibracji parametrów pomiaru, zaprojektowano i wykonano po dwa zestawy próbek referencyjnych z warstwami chromowymi o grubości 15, 30 i 45 μm na podłożu ze stali stopowej 15HM oraz na staliwie węglowym L-200. Z obydwu zestawów próbek pobrano wycinki do badań metalograficznych, które pozwoliły na bezpośredni pomiar grubości warstwy na przygotowanych zgładach. Wyniki tych pomiarów potraktowano jako wartości referencyjne do dalszych badań. Warstwy chromowe uzyskano w procesie nakładania chromu technicznego metodą galwaniczną, przy parametrach zapewniających uzyskanie założonych grubości. Otrzymane wyniki pozwoliły potwierdzić możliwość ilościowej oceny warstw chromowych z dokładnością do 5 μm, z zastosowaniem komercyjnego urządzenia defektoskopowego przeznaczonego do badań metodą prądów wirowych.

EN

The work has developed non-destructive, quantitative evaluation of the thickness of chrome layers. For this purpose, the method of vortex currents in the phase-phase analysis was used, i.e. the assessment of phase angle change impedance as a function of layer thickness. Such analysis is used for conductive layer thickness measurements in the thickness range of several to several hundred micrometers produced on a conductive substrate. For the correct calibration of the measurement parameters, two sets of reference samples with 15, 30 and 45 μm thick chromium plating on a 15HM alloy steel base and L-200 carbon steel castings were designed and constructed. Both sets of specimens were sampled for metallographic studies, which allowed to directly measure the thickness of the layer on prepared drawings. The results of these measurements were treated as reference values for further investigations. Chromium layers were received in the process of the galvanic chromium plating, at the parameters which give the assumed thicknesses. The obtained results confirmed the possibility of quantitative evaluation of chrome layers to the nearest 5 μm, by usied a commercial defectoscope device for eddy current testing.

Słowa kluczowe

PL

warstwa chromowa; pomiar grubości; metoda prądów wirowych

EN

chromium layer; thickness measurement; eddy current method

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Przegląd Spawalnictwa
• Rocznik: 2017
• Tom: R. 89, nr 11
• Strony: 9--14
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Kukla D.

• Instytut Podstawowych Problemów Techniki PAN

autor

Szwed M.

• Politechnika Warszawska

autor

Roskosz M.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza

Bibliografia

• [1] Hinken J. H., Barenthin B., Halfpaap J., Moebes C., Wrobel H.T., Ziep C.N., Hekli M.l.: Thickness Measurement of Chromium Layers on Stainless Steel Using the Thermoelectric Method with Magnetic Readout (TEM), The e-Journal of Nondestructive Testing, ISSN: 1435-4934 May 2005, Issue Vol. 10 No. 05.
• [2] Makarov A.V., Gorkunov E.S., Malygina I.Yu., Kogan L.Kh., Savrai R.A. and Osintseva A.L.: Eddy-Current Testing of the Hardness, Wear Resistance, and Thickness of Coatings Prepared by Gas-Powder Laser Cladding, Russian Journal of Nondestructive Testing, 2009, Vol. 45, No. 11, pp. 797-805.
• [3] Kukla D., Piotrowski L., Szwed M.: Ocena twardości warstw nawęglanych i hartowanych indukcyjnie na stali AMS 6414 z zastosowaniem magnetycznych technik nieniszczących, Przegląd Spawalnictwa Vol. 88, Nr 10, 2016.
• [4] Dybiec C., Nakonieczny A., Włodarczyk S.: Prądy wirowe jedną z metod pomiarów grubości i przewodności elektrycznej warstw przewodzących nakładanych na metale i niemetale, czasopismo Internetowe, Badania Nieniszczące, nr 3/2005, grudzień.
• [5] Dybiec C., Nakonieczny A., Włodarczyk S.: Sposób nieniszczącego pomiaru grubości powłok metalowych na materiałach przewodzących, Zgłoszenie patentowe P-380080
• [6] PN-EN ISO 2360:2006 Powłoki nieprzewodzące na podłożu niemagnetycznym przewodzącym elektryczność – Pomiar grubości powłok – Metoda amplitudowa prądów wirowych