紧固件常见失效案例解析

镀层厚度测量——金相法

GB/T 6462-2005金属和氧化物覆盖层厚度测量显微镜法
适用范围：
金属覆盖层、氧化膜层、釉瓷或玻璃搪瓷覆盖层的局部厚度
不适用于大件或贵重件（破坏性检测）的常规检测
可测量极小面积覆盖层的明显变化（如麻点、裂纹区域）——GBT 12334-2001

金属和其他非有机覆盖层关于厚度测量的定义和一般规则
测量不确定度
应保证在1微米或真实厚度的10%中较大的一个值内
能达到0.8微米的绝对不确定度，厚度大于25微米时，不确定度为5%或更小
条件良好时，能得到0.4微米的不确定度

测量流程
取样：
总面积有限的若干小件
主要表面＜1cm2：试件整个主要表面，次数双方商定
主要表面大于1cm2：在1cm2参比面测量，次数双方商定
金相制样
显微镜下测量
沿规定的显微镜截面长度至少取五点
规定的显微镜截面长度：对电镀层，此长度宜5mm；对厚度均匀的
覆盖层，此长度可为20mm（报告中应包括测量点分布的长度）
关键的仲裁测量：制备和测量都要进行两次

常见镀层

达克罗镀层 表面镀铜，再镀锡

镀铬

影响因素

镀层或基体表面粗糙度
横断面斜度

横断面应垂直于覆盖层

—研磨前在边缘做标记，以确定倾斜度

—保持研磨时间、压力最小

—切割时，横断面垂直

—研磨用力均匀

影响因素
• 覆盖层变形
软、低熔点、脆性覆盖层或基体
—保持研磨时间、压力最小
尽量减小样品制备引起的材质变形

冷镶
—研磨抛光时去除取样引起的变形
—制备软试样时，采用大量流动的润滑剂或浸没试样
—砂粒嵌入试样时，研磨后手工轻磨再抛光，或浸蚀、抛光几次

影响因素—覆盖层边缘倒角

镶嵌前附加镀层：
– 与覆盖层硬度相近，厚度至少10微米；

– 对于硬脆覆盖层（如氧化膜或铬镀层），裹软铝箔；

– 锌镀层上可附加镉镀层，反之亦然

• 附加镀层

– 在附加镀层前的表面制备中，会除去部分覆盖层材质

影响因素—浸蚀

提高金属层间的反差，使界线清晰
过度浸蚀使界线不清晰或线条变宽

影响因素

遮盖

抛光不适当或附加软金属镀层，使一种金属遮盖在另一金属上

— 反复制备横断面，直至厚度测量重现

— 附加较硬镀层

放大率

放大率越小，误差越大

— 合适的放大率：使显微镜视野为覆盖层厚度的1.5～3倍

显微镜
— 定期校准