ISO 14232-1:2017
(Main)Thermal spraying — Powders — Part 1: Characterization and technical supply conditions
Thermal spraying — Powders — Part 1: Characterization and technical supply conditions
ISO 14232-1:2017 specifies measuring methods for the characterization of powders and their technical supply conditions. It is applicable to powders that are used in thermal spraying on the basis of their physical and chemical properties.
Projection thermique — Poudres — Partie 1: Caractérisation et conditions techniques de livraison
ISO 14232-1:2017 spécifie des méthodes de mesure permettant de caractériser les poudres et les conditions techniques de livraison de celles-ci. Il s'applique aux poudres utilisées en projection thermique sur la base de leurs propriétés physiques et chimiques.
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 14232-1
First edition
2017-03
Thermal spraying — Powders —
Part 1:
Characterization and technical supply
conditions
Projection thermique — Poudres —
Partie 1: Caractérisitation et conditions techniques de livraison
Reference number
©
ISO 2017
© ISO 2017, Published in Switzerland
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written permission. Permission can be requested from either ISO at the address below or ISO’s member body in the country of
the requester.
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ii © ISO 2017 – All rights reserved
Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Properties and property determination of powders for thermal spraying .1
4.1 Sampling and sample splitting . 1
4.2 Chemical composition . 2
4.3 Particle size range — Particle size distribution . 2
4.4 Manufacturing process — Particle shape . 3
4.5 Apparent density . 3
4.6 Flowability . 3
4.7 Microstructure . 4
4.8 Determination and composition of phases . 4
4.9 Summary . 4
5 Classification of powders . 4
6 Powder identification and designation . 4
7 Conditions of supply . 4
8 Certificate . 5
Annex A (informative) Powder shape and morphologies . 6
Bibliography . 9
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 first edition of ISO 14232-1, together with ISO/TR 14232-2, cancels and replaces ISO 14232:2000.
A list of all parts in the ISO 14232 series can be found on the ISO website.
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Introduction
For thermal spray processes that use material in a powder form, the powder can be considered as one
of the main elements requiring control to produce an acceptable coating. The chemical and physical
properties of powder play a fundamental role in the creation of desired coating properties. The size,
shape and morphology of the powder particles determine the melting behaviour and therefore the
processing of powders in general.
To keep the coating properties and the spray process as consistent as possible, it is very important to
maintain all the characteristics of powder particles within limited tolerances.
An exception is granted to details on the properties of sprayed coatings. Such properties, which result
from spraying conditions not covered by this document, e.g. gas composition, deposition efficiency,
material flow rate, stand-off distance, etc., can differ greatly from the properties of the original powder.
The ISO 14232 series consists of two parts. This document examines the characterization of spray
powders. ISO/TR 14232-2 is a technical report that examines how technical literature describes the
application of powders.
INTERNATIONAL STANDARD ISO 14232-1:2017(E)
Thermal spraying — Powders —
Part 1:
Characterization and technical supply conditions
1 Scope
This document specifies measuring methods for the characterization of powders and their technical
supply conditions. It is applicable to powders that are used in thermal spraying on the basis of their
physical and chemical properties.
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 3923-2, Metallic powders — Determination of apparent density — Part 2: Scott volumeter method
ISO 3954, Powders for powder metallurgical purposes — Sampling
ISO 4490, Metallic powders — Determination of flow rate by means of a calibrated funnel (Hall flowmeter)
ISO 10474, Steel and steel products — Inspection documents
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 14917 and the following 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
particle size distribution
PSD
distribution of particle sizes in percentage within standard ranges
3.2
particle size range
range of particle sizes between an upper and lower limit
4 Properties and property determination of powders for thermal spraying
4.1 Sampling and sample splitting
Sampling and sample splitting is to be done from a homogeneous mixture uniform in particle size.
Directions for adequate methods and equipment shall be as included in ISO 3954.
4.2 Chemical composition
The chemical composition shall be defined by any suitable testing procedure, e.g. ICP-OES (inductively
coupled plasma optical emission spectrometry), wet chemical processes, atomic absorption
spectrometry, flame emission spectroscopy, X-ray fluorescent analysis and energy dispersive X-ray
spectroscopy (EDX).
4.3 Particle size range — Particle size distribution
Powders for thermal spraying always show a distribution of different particle sizes. This particle size
distribution (PSD) has an immense influence on the melting and the feedability of the powder and thus,
among other things, essential properties of the coating are assigned. The measuring of the PSD shall
be made by sieve analysis, air-jet sieving, etc. or by optical measuring methods like laser scattering
because of its high accuracy and reproducibility.
Particle size ranges are documented in specifications by upper and lower size limits like
“(125 µm/5 µm)”.
Usually, the results of different measuring procedures and also measuring devices do not coincide,
even when identical powders are used. Therefore, when comparing particle size distributions or when
changing the particle size measuring procedure, a correlation of the measurement results is necessary.
Therefore, it is essential to always indicate the measuring procedure together with the measurement
results. Coarse powders (125 µm/38 µm) can be characterized by sieving methods, while for fine
powders (45 µm/5 µm), laser scattering is more suitable.
Sizing methods used for spray powder characterization are restricted in their accuracy dependent
on the absolute size of powders. The following limitations for oversized and undersized particles are
common in the industry:
— Upper size limit (range from 125 µm to 15 µm):
Sieving method (used for size range 125 µm to 38 µm): max. 10 % coarser than the indicated upper
a
limit, see footnote in Table 1;
Sieving method “air-jet” (used for size range 45 µm to 5 µm): max. 5 % coarser than the upper size limit,
a
see footnote in Table 1;
Laser scattering: (used for size range 63 µm to 15 µm): max. 25 % coarser than the upper size limit, see
b
footnote in Table 1;
— Lower size limit (range 90 µm to 5 µm):
a
Sieving method (used for size range 90 µm to 38 µm): max. 10 % undersized particles, see footnote in
Table 1;
Sieving method “air-jet” (used for size range 38 µm to 5 µm): max. 10 % undersized particles, see
c
footnote in Table 1;
c
Laser scattering (used for size range 53 µm to 5 µm): max. 5 % undersized particles, see footnote in
Table 1.
EXAMPLE Size designation 63/38 µm; Means: If measured by sieving: max. 10 % coarser than 63 µm and
max. 10 % finer than 38 µm; 0 % coarser than 90 µm and max. 1 % finer than 30 µm. “Air-jet” is usually not used
for this size range. If measured by laser scattering: max. 25 % coarser than 63 µm and max. 5 % coarser than
90 µm; max. 1 % finer than 30 µm. For further clarification, see the given examples in Table 1.
2 © ISO 2017 – All rights reserved
Table 1 — Particle size range
Measuring Upper size limit Remarks Lower size limit
method
(range 125 µm to 15 µm) (range 90 µm to 5 µm)
Particle size Coarser than the in- Coarser at next but one Particle size Undersized
c
range dicated upper limit higher standard screen range particles
90 µm to
a
Sieving method 125 µm to 38 µm max. 10 % coarsest particles 0 % max. 10 %
38 µm
Sieving method
a
45 µm to 5 µm max. 5 % coarsest particles 0 % 38 µm to 5 µm max. 10 %
“air-jet”
Laser scatter-
b
63 µm to 15 µm max. 25 % max. 5 % 53 µm to 5 µm max. 5 %
ing
a
Coarsest particles 0 % at next but one higher nominal size of (sieve/subsieve) opening.
b
Max. 5 % coarser at next but one higher nominal size of (sieve/subsieve) opening.
c
Finest particles max. 1 % at next but one lower nominal size of (sieve/subsieve) opening. Nominal sizes of
(sieve/subsieve) openings are: 5 µm, 10 µm, 16 µm, 20 µm
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 14232-1
Première édition
2017-03
Projection thermique — Poudres —
Partie 1:
Caractérisitation et conditions
techniques de livraison
Thermal spraying — Powders —
Part 1: Characterization and technical supply conditions
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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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 Propriétés et détermination des propriétés des poudres pour projection thermique .2
4.1 Échantillonnage et fractionnement des échantillons . 2
4.2 Composition chimique . 2
4.3 Gamme granulométrique et répartition granulométrique . 2
4.4 Procédé de fabrication et forme des particules . 4
4.5 Masse volumique apparente . 4
4.6 Aptitude à l’écoulement . 4
4.7 Microstructure . 4
4.8 Détermination et composition des phases . 4
4.9 Résumé . 4
5 Classification des poudres . 5
6 Identification et désignation des poudres . 5
7 Conditions de livraison . 5
8 Certificat . 5
Annexe A (informative) Forme et morphologie des particules de poudre.6
Bibliographie .10
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.
La première édition de l’ISO 14232-1, conjointement avec l’ISO/TR 14232-2, annule et remplace
l’ISO 14232:2000.
Une liste de toutes les parties de la série ISO 14232 est disponible sur le site Internet de l’ISO.
iv © ISO 2017 – Tous droits réservés
Introduction
Pour les procédés de projection thermique impliquant l’utilisation d’un matériau sous la forme d’une
poudre, cette dernière peut être considérée comme faisant partie des éléments principaux pour
lesquels un contrôle est nécessaire afin d’obtenir un revêtement acceptable. Les propriétés chimiques
et physiques de ces poudres sont d’une importance fondamentale pour l’obtention des propriétés de
revêtement souhaitées. La taille, la forme et la morphologie des particules constituant ces poudres
déterminent les propriétés de fusion de ces dernières et, de ce fait, leur utilisation pour la projection
thermique en général.
Pour faire en sorte que les propriétés du revêtement et le procédé de projection soient aussi constants
que possible, il est très important que toutes les caractéristiques des particules de poudre soient
maintenues dans des limites de tolérance étroites.
Les détails relatifs aux propriétés des couches projetées constituent une exception à ce principe. En
effet, les propriétés liées aux conditions de projection (par exemple, la composition du gaz, le rendement
de dépôt, la vitesse d’écoulement du matériau, la distance d’écartement, etc.), lesquelles ne sont pas
traitées dans le présent document, peuvent différer considérablement des propriétés de la poudre
d’origine.
La série ISO 14232 comprend deux parties. Le présent document traite de la caractérisation des poudres
pour projection. L’ISO/TR 14232-2 est un Rapport technique qui traite de la documentation technique
décrivant l’application des poudres.
NORME INTERNATIONALE ISO 14232-1:2017(F)
Projection thermique — Poudres —
Partie 1:
Caractérisitation et conditions techniques de livraison
1 Domaine d’application
Le présent document spécifie des méthodes de mesure permettant de caractériser les poudres et
les conditions techniques de livraison de celles-ci. Il s’applique aux poudres utilisées en projection
thermique sur la base de leurs propriétés physiques et chimiques.
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 3923-2, Poudres métalliques — Détermination de la masse volumique apparente — Partie 2: Méthode
du volumètre de Scott
ISO 3954, Poudres pour emploi en métallurgie des poudres — Échantillonnage
ISO 4490, Poudres métalliques — Détermination du temps d’écoulement au moyen d’un entonnoir calibré
(appareil de Hall)
ISO 10474, Aciers et produits sidérurgiques — Documents de contrôle
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l’ISO 14917 ainsi que les
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
répartition granulométrique
répartition des tailles de particules, en pourcentage, dans des plages normalisées
3.2
gamme granulométrique
plage de tailles de particules comprise entre une limite supérieure et une limite inférieure
4 Propriétés et détermination des propriétés des poudres pour projection
thermique
4.1 Échantillonnage et fractionnement des échantillons
L’échantillonnage et le fractionnement des échantillons doivent être effectués à partir d’un mélange
homogène de granulométrie uniforme. Les instructions données dans l’ISO 3954 en vue de l’utilisation
de méthodes et d’un appareillage adéquats doivent être suivies.
4.2 Composition chimique
La composition chimique doit être déterminée en mettant en œuvre un mode opératoire d’essai
approprié, par exemple, utilisation d’un ICP-OES (spectromètre d’émission optique à plasma à
couplage inductif), des procédés chimiques par voie humide, la spectrométrie d’absorption atomique,
la spectrométrie d’émission de flamme, l’analyse par fluorescence X et la spectroscopie de rayons X à
dispersion d’énergie (EDX).
4.3 Gamme granulométrique et répartition granulométrique
Les poudres pour projection thermique sont toujours constituées de particules de différentes tailles. La
répartition granulométrique qui en découle a une incidence très importante sur la fusion de la poudre
et l’alimentation en poudre, ce qui détermine, entre autres, les principales propriétés du revêtement. La
répartition granulométrique doit être mesurée par tamisage, par tamisage dans un jet d’air, etc. ou par
des méthodes de mesure optiques telles que la diffraction laser, car celle-ci présente une exactitude et
une reproductibilité élevées.
Les gammes granulométriques sont données dans les spécifications sous la forme d’une mention
indiquant les limites de taille supérieure et inférieure, par exemple «(125 µm/5 µm)».
Généralement, les résultats obtenus selon différentes méthodes de mesure ou à l’aide de différents
dispositifs de mesure ne sont pas égaux, même lorsque des poudres identiques sont utilisées. Une
corrélation entre les résultats de mesure est donc nécessaire lors de la comparaison de répartitions
granulométriques ou de la modification de la méthode de mesure de la taille des particules. Par
conséquent, il est primordial de toujours indiquer la méthode de mesure avec les résultats de mesure.
Les poudres constituées de particules de grande taille (125 µm/38 µm) peuvent être caractérisées par
des méthodes de tamisage, tandis que pour les poudres constituées de fines particules (45 µm/5 µm), la
diffraction laser est plus appropriée.
L’exactitude des méthodes de mesure granulométrique utilisées pour la caractérisation des poudres
pour projection est limitée en fonction de la taille des particules de poudres. Les limites suivantes
concernant les particules de taille supérieure ou inférieure aux limites spécifiées sont communément
utilisées dans l’industrie:
— Limite de taille supérieure (gamme: de 125 µm à 15 µm).
Méthode par tamisage (utilisée pour la gamme granulométrique comprise entre 125 µm et 38 µm): au
maximum 10 % des particules ont une taille supérieure à la limite supérieure indiquée (voir la note de
a
bas de tableau dans le Tableau 1).
Méthode par tamisage dans un jet d’air (utilisée pour la gamme granulométrique comprise entre 45 µm
et 5 µm): au maximum 5 % des particules ont une taille supérieure à la limite supérieure indiquée (voir
a
la note de bas de tableau dans le Tableau 1).
Méthode par diffraction laser (utilisée p
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.