Evaluation of chromium plated thicknesses on steel and cast steel using the eddy current method

Abstract

The work has developed non-destructive, quantitative evaluation of the thickness of chrome layers. For this purpose, the method of vortex currents in the phase-phase analysis was used, i.e. the assessment of phase angle change impedance as a function of layer thickness. Such analysis is used for conductive layer thickness measurements in the thickness range of several to several hundred micrometers produced on a conductive substrate. For the correct calibration of the measurement parameters, two sets of reference samples with 15, 30 and 45 μm thick chromium plating on a 15HM alloy steel base and L-200 carbon steel castings were designed and constructed. Both sets of specimens were sampled for metallographic studies, which allowed to directly measure the thickness of the layer on prepared drawings. The results of these measurements were treated as reference values for further investigations. Chromium layers were received in the process of the galvanic chromium plating, at the parameters which give the assumed thicknesses. The obtained results con rmed the possibility of quantitative evaluation of chrome layers to the nearest 5 μm, by usied a commercial defectoscope device for eddy current testing. 

in polish

Ocena grubości warstw chromowych na stali i staliwie z wykorzystaniem metody prądów wirowych

W ramach niniejszej pracy opracowano procedurę nieniszczącą, ilościowej oceny grubości warstw chromowych. Do tego celu wykorzystano metodę prądów wirowych, w zakresie analizy fazoczułej, czyli oceny zmian kąta fazowego impedancji w funkcji grubości warstwy. Taka analiza stosowana jest w przypadku pomiarów grubości warstw konduktywnych w zakresie grubości od kilku do kilkuset mikrometrów, wytworzonych na podłożu konduktywnym. Celem właściwej kalibracji parametrów pomiaru, zaprojektowano i wykonano po dwa zestawy próbek referencyjnych z warstwami chromowymi o grubości 15, 30 i 45 μm na podłożu ze stali stopowej 15HM oraz na staliwie węglowym L-200. Z obydwu zestawów próbek pobrano wycinki do badań metalogra cznych, które pozwoliły na bezpośredni pomiar grubości warstwy na przygotowanych zgładach. Wyniki tych pomiarów potraktowano jako wartości referencyjne do dalszych badań. Warstwy chromowe uzyskano w procesie nakładania chromu technicznego metodą galwaniczną, przy parametrach zapewniających uzyskanie założonych grubości. Otrzymane wyniki pozwoliły potwierdzić możliwość ilościowej oceny warstw chromowych z dokładnością do 5 μm, z zastosowaniem komercyjnego urządzenia defektoskopowego przeznaczonego do badań metodą prądów wirowych.