ISO 14916:2017
(Main)Thermal spraying — Determination of tensile adhesive strength
Thermal spraying — Determination of tensile adhesive strength
ISO 14916:2017 specifies the procedure to determine the tensile adhesive strength of thermally sprayed coatings under tension in the direction normal to the surface of the coating by applying a tensile test. By using this procedure, comparability of the test results is ensured. The test is intended to determine the tensile adhesive strength between the thermally sprayed coating and the substrate material or between the bond and top coat and/or of the cohesive strength of the related coat of the coating system. In some cases, thermally sprayed coatings might have more than two layers. The method specified in this document applies also to determine the tensile adhesive strength between the interfaces of different layers in a coating system which consists of more than two layers. This test is sufficient to compare coatings manufactured using same or similar feedstock materials and thermal spray processes with each other. The tensile adhesive strength test is not intended to provide absolute values for evaluation of the durability of coatings under operational use. The test is used to assess the influence of substrate preparation, the spraying conditions and the process parameter on the tensile adhesive strength of thermally sprayed coatings. It can also be employed in order to monitor the consistency of the manufacturing and spraying processes. NOTE This tensile test can also be applied to very thin coatings. Moreover, the infiltration of bonding agent into the thermally sprayed coatings containing a required level of porosity can be minimized using an appropriate bonding agent (foil rather than liquid). For further instructions, please refer to 6.5.3. This tensile test is inappropriate for determining the adhesive strength of fused spray coatings deposited using self-fluxing alloys due to their inherent high adhesion strength values.
Projection thermique — Mesure de l'adhérence par essais de traction
ISO 14916:2017 spécifie le mode opératoire permettant de déterminer la résistance d'adhérence en traction de revêtements obtenus par projection thermique sous une charge de traction appliquée perpendiculairement à la surface du revêtement lors d'un essai de traction. L'utilisation de ce mode opératoire permet de comparer les résultats d'essai. L'essai vise à déterminer la résistance d'adhérence en traction entre le revêtement obtenu par projection thermique et le matériau du substrat ou entre la couche de liaison et la couche de finition et/ou la cohésion du revêtement concerné d'un système de revêtement. Dans certains cas, les revêtements obtenus par projection thermique peuvent comporter plus de deux couches. La méthode spécifiée dans le présent document s'applique également pour déterminer la résistance d'adhérence en traction entre les interfaces des différentes couches d'un système de revêtement constitué de plus de deux couches. Cet essai est suffisant pour comparer des revêtements obtenus à l'aide de matières premières et de procédés de projection thermique identiques ou similaires. La mesure de l'adhérence par essais de traction n'est pas destinée à fournir des valeurs absolues pour l'évaluation de la durabilité des revêtements dans des conditions d'exploitation. L'essai est utilisé pour évaluer l'influence de la préparation du substrat, des conditions de projection et des paramètres du procédé sur la résistance d'adhérence en traction de revêtements obtenus par projection thermique. Il peut également être employé pour surveiller la constance de la fabrication et des procédés de projection. NOTE Cet essai de traction peut également être appliqué à des revêtements très minces. De plus, l'infiltration d'adhésif dans les revêtements obtenus par projection thermique présentant un niveau de porosité prescrit peut être réduite en utilisant un adhésif approprié (en feuille plutôt que liquide). Voir 6.5.3 pour des instructions supplémentaires. Cet essai de traction n'est pas approprié à la mesure de la résistance d'adhérence de revêtements projetés et fondus déposés à l'aide d'alliages autofondants, en raison de leurs valeurs d'adhérence intrinsèques élevées.
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 14916
Second edition
2017-03
Thermal spraying — Determination of
tensile adhesive strength
Projection thermique — Mesure de l’adhérence par essais de traction
Reference number
©
ISO 2017
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Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Principles . 2
5 Equipment for testing and measuring and auxiliary equipment . 3
5.1 Test instruments . 3
5.2 Measurement instrument . 3
5.3 Specimen fixing device for bonding of the tensile adhesive specimen . 4
6 Specimens . 4
6.1 Shape of specimens . 4
6.2 Material of the specimen . 6
6.3 Preparing the substrate and loading blocks . 6
6.4 Preparing and spraying of the specimen . 8
6.5 Manufacture of the specimens for tensile testing . 9
6.5.1 Machining of the coated substrate block (or test disc) and preparation
for bonding. 9
6.5.2 Gluing the specimen . . 9
6.5.3 Bonding agent . 9
6.6 Reference specimen .10
6.7 Number of specimens to be tested .10
7 Applying the testing .10
8 Measurement readings and evaluation .11
9 Test report — Documentation .12
10 Possible sources of fault when preparing the specimens and on testing .13
Annex A (informative) Work instructions for gluing .14
Annex B (informative) Recommendations for further auxiliary equipment .17
Annex C (informative) Function areas on the tensile adhesive specimen and possibilities of
fracture locations according to ASTM C633-13 .21
Annex D (informative) Record for the applied tensile adhesive test according to this document .22
Bibliography .26
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www .iso .org/ directives).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www .iso .org/ patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation on the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and
expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO’s adherence to the
World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT) see the following
URL: w w w . i s o .org/ iso/ foreword .html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 107, Metallic and other inorganic coatings.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 14916:1999), which has been technically
revised.
iv © ISO 2017 – All rights reserved
Introduction
The determination of the tensile adhesive strength of a thermal spray coating can play an important
role in the quality control of production. Deviations from the normal and qualified procedure can be
recognized when preparing and spraying a component.
If the fracture occurs cohesively in the coating when applying the tensile adhesive strength test, the
coating’s strength in the direction normal to the surface is supplied. Influences of variations in spray
conditions can be identified via proper interpretation of tensile test results. Microscopic investigations
of the fractured surface can supply further information for judging the quality of the coating‘s structure.
A revision of the existing document had been required as a result of the identification of significant
influences on the test results caused by the tensile test bonding procedure and by the properties of the
adhesive itself. These findings were not adequately covered in the previous version of this document.
INTERNATIONAL STANDARD ISO 14916:2017(E)
Thermal spraying — Determination of tensile adhesive
strength
1 Scope
This document specifies the procedure to determine the tensile adhesive strength of thermally sprayed
coatings under tension in the direction normal to the surface of the coating by applying a tensile test.
By using this procedure, comparability of the test results is ensured.
The test is intended to determine the tensile adhesive strength between the thermally sprayed coating
and the substrate material or between the bond and top coat and/or of the cohesive strength of the
related coat of the coating system. In some cases, thermally sprayed coatings might have more than two
layers. The method specified in this document applies also to determine the tensile adhesive strength
between the interfaces of different layers in a coating system which consists of more than two layers.
This test is sufficient to compare coatings manufactured using same or similar feedstock materials and
thermal spray processes with each other. The tensile adhesive strength test is not intended to provide
absolute values for evaluation of the durability of coatings under operational use.
The test is used to assess the influence of substrate preparation, the spraying conditions and the process
parameter on the tensile adhesive strength of thermally sprayed coatings. It can also be employed in
order to monitor the consistency of the manufacturing and spraying processes.
NOTE This tensile test can also be applied to very thin coatings. Moreover, the infiltration of bonding
agent into the thermally sprayed coatings containing a required level of porosity can be minimized using an
appropriate bonding agent (foil rather than liquid). For further instructions, please refer to 6.5.3. This tensile
test is inappropriate for determining the adhesive strength of fused spray coatings deposited using self-fluxing
alloys due to their inherent high adhesion strength values.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content
constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For
undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 7500-1, Metallic materials — Calibration and verification of static uniaxial testing machines — Part 1:
Tension/compression testing machines — Calibration and verification of the force-measuring system
ISO 14917, Thermal spraying — Terminology, classification
EN 13507, Thermal spraying — Pre-treatment of surfaces of metallic parts and components for thermal
spraying
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
— IEC Electropedia: available at http:// www .electropedia .org/
— ISO Online browsing platform: available at http:// www .iso .org/ obp
3.1
adhesive strength
R
H
tensile strength measured in the tension test, which is calculated from the quotient of the maximum
load F and the cross-section area of the fractured face
max
3.2
adhesive failure
fracture, which runs along the interface between coating and substrate
Note 1 to entry: The coating will be totally separated away from the substrate.
Note 2 to entry: The inter-particle bonding (cohesive strength) is higher than the adhesive strength of the coating.
3.3
cohesive failure
fracture, which takes place within the coating
Note 1 to entry: The inter-particle bonding (cohesive strength) is lower than the adhesion strength of the coating.
3.4
adhesive-cohesive failure
fracture, which is partially located in the interface of the coating to the substrate and partially within
the coating
3.5
internal adhesive strength
adhesive strength between the layers of a coating system, e.g. between a bond and top coat
3.6
test disc
test specimen formed like a disc coated on one side
Note 1 to entry: This is to be positioned and glued between two loading blocks when preparing the tensile test
specimen.
3.7
reference specimen
specimen for determination of the strength of bonding agent
Note 1 to entry: This consists of two uncoated loading blocks glued together using the same joining procedure as
for all other tested specimens.
4 Principles
The test methods listed in this document are recommended for quality control or characterization of
coatings and/or coating systems in order to improve thermal spray processes or to develop coatings
with increased adhesive and cohesive strength as well as with
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 14916
Deuxième édition
2017-03
Projection thermique — Mesure de
l’adhérence par essais de traction
Thermal spraying — Determination of tensile adhesive strength
Numéro de référence
©
ISO 2017
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sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie, l’affichage sur
l’internet ou sur un Intranet, sans autorisation écrite préalable. Les demandes d’autorisation peuvent être adressées à l’ISO à
l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
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Tel. +41 22 749 01 11
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copyright@iso.org
www.iso.org
ii © ISO 2017 – Tous droits réservés
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Principes . 2
5 Matériel d’essai et de mesurage et équipements auxiliaires . 3
5.1 Instruments d’essai . 3
5.2 Instruments de mesure . 4
5.3 Dispositif de fixation des éprouvettes pour coller l’éprouvette d’adhérence en traction . 4
6 Éprouvettes . 5
6.1 Forme des éprouvettes . 5
6.2 Matériau de l’éprouvette . 7
6.3 Préparation des blocs substrats et de mise en charge . 7
6.4 Préparation et revêtement de l’éprouvette par projection . 9
6.5 Fabrication des éprouvettes d’essais de traction .10
6.5.1 Usinage du bloc substrat revêtu (ou du disque d’essai) et préparation en
vue du collage .10
6.5.2 Collage de l’éprouvette .10
6.5.3 Adhésif .10
6.6 Éprouvette de référence .11
6.7 Nombre d’éprouvettes à soumettre à essai .12
7 Réalisation des essais .12
8 Relevé et évaluation des mesures .12
9 Rapport d’essai — Documentation .13
10 Sources possibles de défaut lors de la préparation des éprouvettes et des essais .14
Annexe A (informative) Instructions de travail pour le collage .16
Annexe B (informative) Recommandations concernant l’équipement auxiliaire supplémentaire .19
Annexe C (informative) Zones fonctionnelles de l’éprouvette d’adhérence en traction et
emplacements de rupture possibles selon l’ASTM C633-13 .23
Annexe D (informative) Enregistrement d’un essai d’adhérence en traction réalisé selon le
présent document .24
Bibliographie .28
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l’ISO participent également aux travaux.
L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents
critères d’approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www
.iso .org/ directives).
L’attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l’élaboration du document sont indiqués dans l’Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l’ISO (voir www .iso .org/ brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l’ISO liés à l’évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l’adhésion
de l’ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles
techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: w w w . i s o .org/ iso/ fr/ avant -propos .html
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 107, Revêtements métalliques et
autres revêtements inorganiques.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 14916:1999) qui a fait l’objet d’une
révision technique.
iv © ISO 2017 – Tous droits réservés
Introduction
La mesure par des essais de traction de l’adhérence d’un revêtement obtenu par projection thermique
peut jouer un rôle important dans le contrôle de la qualité de la production. Les écarts par rapport au
mode opératoire normal et qualifié peuvent être pris en compte lors de la préparation et du revêtement
d’un élément par projection thermique.
Lorsqu’une rupture cohésive se produit dans le revêtement lors de l’essai d’adhérence en traction, la
résistance du revêtement dans la direction perpendiculaire à la surface est fournie. Les influences dues
aux variations des conditions de projection peuvent être identifiées par le biais d’une interprétation
appropriée des résultats d’essais de traction. Des examens au microscope de la surface de rupture
peuvent fournir des informations supplémentaires pour évaluer la qualité de la structure du revêtement.
Une révision du document existant s’est avérée nécessaire à la suite de l’identification d’influences
significatives sur les résultats d’essai du mode opératoire de collage de l’essai de traction et des
propriétés de l’adhésif lui-même. Ces constatations n’étaient pas traitées de manière adéquate dans la
version précédente du présent document.
NORME INTERNATIONALE ISO 14916:2017(F)
Projection thermique — Mesure de l’adhérence par essais
de traction
1 Domaine d’application
Le présent document spécifie le mode opératoire permettant de déterminer la résistance d’adhérence
en traction de revêtements obtenus par projection thermique sous une charge de traction appliquée
perpendiculairement à la surface du revêtement lors d’un essai de traction. L’utilisation de ce mode
opératoire permet de comparer les résultats d’essai.
L’essai vise à déterminer la résistance d’adhérence en traction entre le revêtement obtenu par projection
thermique et le matériau du substrat ou entre la couche de liaison et la couche de finition et/ou la
cohésion du revêtement concerné d’un système de revêtement. Dans certains cas, les revêtements
obtenus par projection thermique peuvent comporter plus de deux couches. La méthode spécifiée dans
le présent document s’applique également pour déterminer la résistance d’adhérence en traction entre
les interfaces des différentes couches d’un système de revêtement constitué de plus de deux couches.
Cet essai est suffisant pour comparer des revêtements obtenus à l’aide de matières premières et de
procédés de projection thermique identiques ou similaires. La mesure de l’adhérence par essais
de traction n’est pas destinée à fournir des valeurs absolues pour l’évaluation de la durabilité des
revêtements dans des conditions d’exploitation.
L’essai est utilisé pour évaluer l’influence de la préparation du substrat, des conditions de projection
et des paramètres du procédé sur la résistance d’adhérence en traction de revêtements obtenus par
projection thermique. Il peut également être employé pour surveiller la constance de la fabrication et
des procédés de projection.
NOTE Cet essai de traction peut également être appliqué à des revêtements très minces. De plus,
l’infiltration d’adhésif dans les revêtements obtenus par projection thermique présentant un niveau de porosité
prescrit peut être réduite en utilisant un adhésif approprié (en feuille plutôt que liquide). Voir 6.5.3 pour des
instructions supplémentaires. Cet essai de traction n’est pas approprié à la mesure de la résistance d’adhérence
de revêtements projetés et fondus déposés à l’aide d’alliages autofondants, en raison de leurs valeurs d’adhérence
intrinsèques élevées.
2 Références normatives
Les documents suivants cités dans le texte constituent, pour tout ou partie de leur contenu, des
exigences du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique. Pour les
références non datées, la dernière édition du document de référence s’applique (y compris les éventuels
amendements).
ISO 7500-1, Matériaux métalliques — Étalonnage et vérification des machines pour essais statiques
uniaxiaux — Partie 1: Machines d’essai de traction/compression — Étalonnage et vérification du système
de mesure de force
ISO 14917, Projection thermique — Terminologie, classification
EN 13507, Projection thermique — Traitement préalable de surface de pièces et composants métalliques
pour projection thermique
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s’appliquent.
L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en
normalisation, consultables aux adresses suivantes:
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse http:// www .electropedia .org/
— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse http:// www .iso .org/ obp
3.1
résistance d’adhérence
R
H
résistance à la traction mesurée lors de l’essai de traction, qui est calculée par le quotient de la charge
maximale, F , par l’aire de la section transversale au niveau de la face de rupture
m
3.2
rupture adhésive
rupture qui se propage le long de l’interface entre le revêtement et le substrat
Note 1 à l’article: Le revêtement se détachera totalement du substrat.
Note 2 à l’article: La liaison e
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.