磁性涂層測厚儀新國家標準:GB∕T 4956-2003

磁性基體上非磁性覆蓋層

覆蓋層厚度測量：磁性法

GB∕T4956-2003/ISO2178：1982代替GB/T5946-1985

此標準2003年-10-29日國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局發(fā)布，2004年05-01實施。

前言

本標準等同采用ISO2178:1982《磁性基體上非磁性彼蓋層覆蓋層厚度測量磁性法》（英文版）。

本標準代替GB/T4956-1985《磁性金屬基體上非磁性覆蓋層厚度測量磁性方法》。

本標準根據ISO2178:1982作如下編輯性修改:

a)用“本標準”代替“本國際標準”；

b)取消了國際標準的前言，

c)為便于使用，引用了采用國際標準的國家標準;

d)增加了規(guī)范性引用文件。

本標準由中國機械工業(yè)聯合會提出。

本標準由全國金月與非金腳反蓋層標準化技術委員會歸口。

本標準負貴起草單位:武漢材料保護研究所.

本標準參加起草單位:浙江樂清市新豐企業(yè)有限公司。

本標準主要起草人:喻暉、鐘立暢、馮水春、賈建新、鄭秀林.

本標準所代替標準的歷次版本發(fā)布悄況為:

一一GB/T4956-1985。

磁性基體上非磁性覆蓋層

覆蓋層厚度測量：磁性法

1、范圍

本標準艦定了使用磁性測厚儀無損測量磁性基體金屬上非磁性覆蓋層(包括釉瓷和搪瓷層)厚度的方法。

本方法僅適用于在適當平整的試樣上的測量，非磁性基體上的鎳覆蓋層厚度測量優(yōu)先采用GB/T13744規(guī)定的方法。

2、規(guī)范性引用文件

下列文件中的條款通過本標準的引用而成為本標準的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有

的修改單(不包括勘誤的內容)或修訂版均不適用干本標準，然而，鼓勵根據本標準達成協(xié)議的各方研究

是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本標準。

GB/T12334金屬和其他非有機覆蓋層關于厚度測量的定義和一般規(guī)則(idtISO2064)

GB/T13744磁性和非磁性基體上鎳電鍍層厚度的測量(eqvISO2361)

3、原理

磁性測厚儀測量永久磁鐵和基體金屬之間的磁引力，該磁引力受到覆蓋層存在的影響；或者測量穿過覆蓋層與基體金屬的磁通路的磁阻。

4、影響測量準確度的因素

下列因素可能影響覆蓋層厚度測量的準確度。

4.1覆蓋層厚度

測量準確度隨覆蓋層厚度的變化取決于儀器的設計。對于薄的覆蓋層，其測量準確度與覆蓋層的厚度無關，為一常數；對于厚的覆蓋層，其測量準確度等于某一近似恒定的分數與厚度的乘積。

4.2基體的磁性

基體金屬磁性的變化能影響磁性法厚度的測量。為了實際應用的目的，可認為低碳鋼的磁性變化是不重要的。為了避免各不相同的或局部的熱處理和冷加工的影響，儀器應采用性質與試樣基體金屬相同的金屬校準標準片進行校準；可能的話，最好采用待鍍覆的零件作標樣進行儀器校準。

4.3基體金屬厚度

對每一臺儀器都有一個基體金屬的臨界厚度。大于此臨界厚度時，金屬基體厚度增加，測量將不受基體金屬盡度增加的影響。臨界厚度取決于儀器測頭和基體金屬的性質，除非創(chuàng)造商有所規(guī)定，臨界厚度的大小應通過試驗確定。

4.4邊緣效應

本方法對試樣表面的不連續(xù)敏感，因此，太靠近邊緣或內轉角處的測量將是不可靠的，除非儀器專門為這類測量進行了校準。這種邊緣效應可能從不連續(xù)處開始向前延伸大約20mm，這取決于儀器本身。

注：針對本標準。測量不確定度定義為:采用正確校準和正確使用的儀器而得到的不確定的測量結果。

4.5曲率

試樣的曲率影響測量。曲率的影響因儀器制造和類型的不同而有很大差異，但總是隨曲率半徑的減小而更為明顯。

如果在使用雙極式測頭儀器時，將兩極匹配在平行于圓柱體軸向的平面內進行測量或匹配在垂直于圓柱體軸向的平面內進行測量，也可能得到不同的讀數。如果單極式測頭的前端磨攝不均勻也能產生同樣的結果。

因此，在彎曲試樣上進行測量可能是不可靠的，除非儀器為這類測量作了專門的校準。

4.6表面粗糙度

如果在粗糙表面上的同一參比面（見GB/T12334)內測得的一系列數值的變動范圍明顯超過儀器固有的重現性，則所需的測量次數至少應增加到5次。

4.7基體金屬機械加工方向

使用具有雙極式測頭或已不均勻磨損的單極式測頭儀器進行測量，可能受磁性基體金屬機械加工(如軋制》方向的影響，讀數隨測頭在表面上的取向而異。

4.8剩磁

基體金屬的剩磁可能影響使用周定磁場的測厚儀的測量值，但對使用交變磁場的磁阻型儀器的測量的影響很小(見6.7)。

4.9班場

強磁場，例如各種電器設備產生的磁場，能嚴重地干擾使用固定磁場的測厚儀的工作(見6.7)。

4.10外來附著塵埃

儀器測頭必須與試樣表面緊密接觸。因為這些儀器對妨礙測頭與覆蓋層表面緊密接觸的外來物質敏感。應檢查測頭前端的清潔度.

4.11覆蓋層的導電性

某些磁性測厚儀的工作擬率在200hz~2000hz之間，在這個頻率范圍內，高導電性厚覆蓋層內產生的渦流，可能影響讀數。

4.12測頭壓力

施加于測頭電極上的壓力必須適當、恒定，使軟的覆蓋層都不致變形。另一方面，軟的覆蓋層可用金屬箔覆蓋住再測量，然后從測量值中減去金屬箔的厚度，如果測量磷化膜也有必要這樣操作。

4.13測頭取向

與地球重力場有關，應用磁引力原理的測厚儀測得的讀數可能受磁體取向的影響。因此，儀器測頭在水平或倒置的位置上進行的測量，可能需要分別進行校準，或可能無法進行。

5、儀器的校準

5.1概述

每臺儀器在使用前，都應按制造商說明用一些適當的校準標準片進行校準.或采用比較法進行校準，即從這些標準片中選出一種對其進行磁性法測厚，同時對其采用涉及該特定覆蓋層的有關國際標準所規(guī)定的方法測厚，然后將測得的數據進行比較。對于不能校準的儀器，其與名義值的偏差應通過與校準標準片的比較來確定，而且所有的測量都要將這個偏差考慮進去。

儀器在使用期間，每隔一段時間應進行校準。應對第4章中所列舉的因素和第6章中所規(guī)定的程序給予適當的注意。

5.2校準標準片

厚度均勻的校準標準片可以片或悄的形式，或者以有覆蓋層的標準片的形式提供使用。

5.2.1校準箔

注:本條中“箔”這個詞指非磁性金屬的或非金屬的箔或片。

因為難以保證良好接觸，所以通常建議不用箔來校準磁引力原理的測厚儀，但在對采取的必要的預備措施作出了規(guī)定的某些情況下，箔還是適用的。箔通常能用于校準其他類型的儀器。

對于校準曲面，箱有獨到之處，而且比有覆蓋層的標準片適用得多。

為了遭免測量誤差，應保證箔與基體金屬緊密接觸，如果可能的話，應避免采用具有彈性的箔。

校準箔易形成壓痕，應經常更換。

5.2.2有覆蓋層的標準片

有覆蓋層的標準片由基休金屬以及與基體金屬牢固結合的厚度已知而且均勻的覆蓋層構成。

5.3校準

5.3.1校準標準片的基體金屬應具有與試樣的基體金屬相似的表面粗糙度與磁性能。建議將從無覆蓋層的校準標準片的基體金屬上得到的讀數與從無覆蓋層的試樣上得到的讀數作比較，以確認校準標準片的適用性。

5.3.2在某些情況下.必須將測頭再旋轉90℃來核對儀器的校準(見4.7和4.8)。

5.3.3如果試樣基體金屬的厚度沒有超過4.3中所定義的臨界厚度，則試樣和校準標準片二者的基體金屬厚度必須相同。

通?？梢杂米銐蚝竦南嗤饘賹⑿蕵藴势蛟嚇拥幕w金屬墊起，以使讀數與基體金屬的厚度無關。

5.3.4如果待測覆蓋層的考曲狀態(tài)使之不能靠平面方式校準時，則有覆蓋層的標準片的曲率或防置校準箔的基體的曲率，應與待測試樣的曲率相同。

6、測量程序

6.1概述

遵照制造商的說明去操作每臺儀器，對第4章中列舉的因素給予相應的注意。

在每次儀器投人使用時，以及在使用中每隔一定時間，都要在測量現場對儀器的校準進行核對(參見第5章)，以保證儀器的性能正常。

必須，守下列注意事項。

6.2基體金屬厚度

檢查基體金屬厚度是否超過臨界厚度，如果沒有，應采用5.3.3中所敘述的襯墊方法，或者保證已經采用其有與試樣相同厚度和磁性能的校準標準片進行過儀器校準。

6.3邊緣效應

不要在靠近不連續(xù)的部位如靠近邊緣、孔洞和內轉角等處進行測量，除非為這類測量所作的校準的有效性已經得到了證實。

6.4曲率

不要在試樣的彎曲表面上進行測量，除非為這類測量所作的校準的有效性已經得到了證實。

6.5讀數的次數

由于儀器的正常波動性，因而有必要在每一測量面(亦見GB/T12334)內取數個讀數。覆蓋層厚度的局部差異可能也要求在參比面內進行多次測量；表面粗糙時更是如此。

磁引力類儀器對振動敏感，應當舍棄過高的讀數。

6.6機樁加工方向

如果機械加工方向明顯地影響讀數，則在試樣上進行測量時應使測頭的方向與在校準時該測頭所取的方向一致。如果不能做到這樣。則在同一測量面內將測頭每旋轉90℃，增做一次測量，共做作四次。

6.7剩磁

使用固定磁場的雙極式儀器測量時，如果基體金屬存在剩磁，則必須在互為180℃的兩個方向上進行測量。

為了獲得可靠結果，可能需要消去試樣的磁性。

6.8表面清潔度

在測量前，應除去試樣表面上的任何外來物質，如灰塵、油脂和腐蝕產物等，但不能除去任何覆蓋層材料。在測量時，應避開存在難于除去的明顯缺陷，如焊接或釬焊焊荊、酸蝕斑、浮渣或氧化物的部位。

6.9鉛覆蓋層

如果使用磁引力型儀器，鉛覆蓋層可能會粘在磁體上。涂一層很薄的油膜通常將提高測量的重現性；但在使用拉力型儀器測量時，應該擦去過量的油，使表面實際上呈現干燥狀態(tài)。除鉛覆蓋層之外，其他覆蓋層都不應涂油。

6.10技巧

測厚的結果可能取決于操作者的技巧。例如，施加在測頭上的壓力或在磁體上施加平衡力的速率將會因人而異。由將實施測量的同一操作者來對儀器作校準，或使用恒定壓力測頭，這些措施能減少或最大限度地降低這類影響。在某些場合，若不采用恒定壓力測頭，則極力推薦使用測量架。

6.11測頭定位

儀器測頭應垂直放置于試樣表面測量點上；對一些磁引力型儀器這是必要的，但是對另一些儀器，則要求將測頭略徽傾斜，并選擇獲得最小讀數的傾斜角。在光滑表面上測量時，若所得的結果隨傾斜角發(fā)生明顯變化，則可能測頭已模式。需要更換。

如果在水平或倒置的位置上采用磁引力型儀器進行測量，面測量裝置沒有在重心處得到支撐，則應分別在水平或倒置的位置上校準儀器。

7、準確度要求

儀器的校準和操作應使覆蓋層厚度能測準到真實厚度的±10%或1.5um以內，兩個值取其較大的(見第5章)。本方法有較好的準確度。