Badanie Powłok

Obecnie coraz częściej stykamy się z problemem nakładania powłok na stal typu duplex (np.  1.4462) lub super duplex (np. 1.4410) sklasyfikowanych wg PN-EN 10027-2 [1]. Kto miał już do czynienia z malowaniem lub natryskiwaniem cieplnym wymienionych materiałów wie, jak trudno jest zmierzyć grubość takiej warstwy. Kłopot polega na tym, że próba adiustacji nie daje rezultatu, a błąd względny miernika wynosi kilkadziesiąt procent, niezależnie od metody czy wyboru nastawienia sondy, tzn. na FE, czy NF.

Ocena grubości na stali duplex

Z takim problemem pierwszy raz zetknąłem się pięć lat temu podczas nakładania powłok na rury wykonane ze stali typu duplex. Poniżej podaję algorytm postępowania, jaki pozwolił mi na prawidłową realizację zadania. Posłużyłem się metodą „krzywej kalibracyjnej”.

Widząc, że adiustacja miernika na tym podłożu nie rozwiąże problemu, świadomie wybrałem stal węglową, na której nastawiłem miernik na dwie folie wzorcowe: 24.2 µm i 1036 µm, oczywiście przy wyborze sondy FE (metoda indukcji magnetycznej). Następnie przystąpiłem do kalibracji tak nastrojonego miernika na próbce materiału właściwego podłoża ze stali super duplex, na który nałożono powłoki. Na próbce rozłożyłem 10 folii wzorcowych i wykonałem na nich odczyty. Dziewięć z nich zilustrowano na fot. 1 (brakuje folii 495 µm).
Wyniki zostały zamieszczone w tablicy 1, w której dla celów porównawczych znalazły się odczyty wykonane za pomocą dwóch dodatkowych mierników (w sumie trzech).
Dane z tabeli 1 zostały zilustrowane na wykresie 1. Metodą „najmniejszych kwadratów” wyznaczyłem równanie prostej opisującej zależność pomiędzy odczytem miernika (x) a faktyczną wartością grubości powłoki (DFT).
Dla miernika Fischer MP2 wzór ma następującą postać:

DFT  = 1,07 x + 66,4

gdzie DFT i x wyrażono w µm

Na podstawie powyższego równania jesteśmy w stanie z dużą dokładnością przeliczyć każdy odczyt z zakresu 24-1036 µm na grubość powłoki. Jeśli wyniki zostaną skopiowane do komputera, to można przeliczyć wartości dla wszystkich pomiarów z serii.
Otrzymanie dobrych rezultatów dopasowań prostej, R² bliskie 1 (por. wykres 1) pozwala przyjąć, że każdy z zastosowanych mierników nadaje się do poprawnej oceny grubości powłoki nałożonej na stal typu duplex.
Dla wygodnej oceny jakości wymalowania można wyznaczyć kilka odczytów (x) odnoszących się do: grubości specyfikowanej, absolutnego minimum, dozwolonej grubości maksymalnej. Mając te wartości wyznaczone, można na bieżąco oznaczać obszary wymagające poprawy bezpośrednio na kontrolowanych elementach.