ISO 14920:2023

Thermal spraying — Spraying and fusing of self-fluxing alloys

This document specifies the procedure for thermal spraying of self-fluxing alloys that are simultaneously or subsequently fused to create a homogeneous, diffusion-bonded coating.

Projection thermique — Projection et fusion d'alliages autofondants

Le présent document spécifie la méthode de projection thermique d’alliages autofondants qui sont fondus simultanément ou ultérieurement pour donner un revêtement homogène dont l’adhérence s’est opérée par diffusion.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 30-Aug-2023
• ICS: 25.220.20 - Surface treatment
• Technical Committee: ISO/TC 107 - Metallic and other inorganic coatings
• Drafting Committee: ISO/TC 107 - Metallic and other inorganic coatings
• Current Stage: 6060 - International Standard published
• Start Date: 31-Aug-2023
• Due Date: 15-Sep-2023
• Completion Date: 31-Aug-2023

Relations

• Revises: ISO 14920:2015 - Thermal spraying — Spraying and fusing of self-fluxing alloys
• Effective Date: 06-Jun-2022

Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 14920
Third edition
2023-08
Thermal spraying — Spraying and
fusing of self-fluxing alloys
Projection thermique — Projection et fusion d'alliages autofondants
Reference number
ISO 14920:2023(E)
© ISO 2023

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ISO 14920:2023(E)
COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
© ISO 2023
All rights reserved. Unless otherwise specified, or required in the context of its implementation, no part of this publication may
be reproduced or utilized otherwise in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting on
the internet or an intranet, without prior written permission. Permission can be requested from either ISO at the address below
or ISO’s member body in the country of the requester.
ISO copyright office
CP 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Geneva
Phone: [phone]
Email: [e-mail]
Website: www.iso.org
Published in Switzerland
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ISO 14920:2023(E)
Contents Page
Foreword .iv
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Influence on the substrate and design . 1
4.1 Substrate . 1
4.2 Design . 2
5 Spray material of the self-fluxing alloy . 2
5.1 Selection . 2
5.2 Composition . 2
6 Preparation of the component . 2
6.1 General . 2
6.1.1 Surface cleanliness . 2
6.1.2 Removal of prior surface treatments . 2
6.1.3 Pre-machining requirements . 3
6.1.4 Surface preparation requirements . 3
6.2 Methods of surface preparation . 3
6.2.1 Surface preparation requirements . 3
6.2.2 Surface preparation inspection . 3
6.2.3 General masking of surface preparation . 3
6.2.4 Plug masking for surface preparation . 3
6.3 Cleanliness . 3
7 Spray and fusion process .4
7.1 Spraying with simultaneous fusion . 4
7.1.1 Procedure . 4
7.1.2 Particle size and particle size range of the powder particles . 4
7.1.3 Coating thickness . 4
7.2 Spraying with subsequent fusion. 4
7.2.1 Procedure . 4
7.2.2 Particle size and particle size range of the powder particles . 4
7.2.3 Coating thickness . 5
7.3 Spraying technique — Procedure . 5
7.3.1 General . 5
7.3.2 Preheating . 5
7.3.3 Spraying . 5
7.3.4 Fusing the deposit . 5
7.3.5 Cooling . 6
8 Final machining . 6
9 Hardness testing . 6
9.1 General . 6
9.2 Standard hardness test . 6
Annex A (informative) Reference values for the expected hardness of the fused coating .8
Bibliography . 9
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ISO 14920:2023(E)
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 document 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).
ISO draws attention to the possibility that the implementation of this document may involve the use
of (a) patent(s). ISO takes no position concerning the evidence, validity or applicability of any claimed
patent rights in respect thereof. As of the date of publication of this document, ISO had not received
notice of (a) patent(s) which may be required to implement this document. However, implementers are
cautioned that this may not represent the latest information, which may be obtained from the patent
database available at www.iso.org/patents. ISO shall not be held responsible for identifying any or all
such patent rights.
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation of 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
www.iso.org/iso/foreword.html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 107, Metallic and other inorganic coatings,
in collaboration with the European Committee for Standardization (CEN) Technical Committee CEN/
TC 240, Thermal spraying and thermally sprayed coatings, in accordance with the Agreement on technical
cooperation between ISO and CEN (Vienna Agreement).
This third edition cancels and replaces the second edition (ISO 14920:2015), which has been technically
revised.
The main changes are as follows:
— materials which can and can’t be used for fusing have been clarified;
— grit blasting material has been defined;
— spray methods and their influence coating quality have been specified.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www.iso.org/members.html.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 14920:2023(E)
Thermal spraying — Spraying and fusing of self-fluxing
alloys
1 Scope
This document specifies the procedure for thermal spraying of self-fluxing alloys that are simultaneously
or subsequently fused to create a homogeneous, diffusion-bonded coating.
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.
EN 13507, Thermal spraying — Pre-treatment of surfaces of metallic parts and components for thermal
spraying
3 Terms and definitions
No terms and definitions are listed in this document.
ISO and IEC maintain terminology databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at https:// www .electropedia .org/
4 Influence on the substrate and design
4.1 Substrate
Due to the heat transfer into the substrate metal when fusing the coating, in order to bond the coating
with the substrate by diffusion, the following possible effects of such heating on the substrate metal
shall be considered:
a) scaling;
b) the need to stress relieve;
c) an irreversible transformation of the mechanical and/or metallurgical properties.
Martensitic steels are susceptible to stress cracking and alloys containing significant amounts of C, Al,
Ti, Mg, S, sulfides, P and nitrogen can create porosity in the coating and can render the substrate metal
liable to stress cracking.
When “self-fluxing alloys” are utilized with fusing, there are additional restrictions on the coatable
base materials. Austenitic steels (both non-magnetic and stainless as well as chromium-nickel steel)
can be fused without any structural transformation during sintering. Other metals must have melting
points which should be well over 1 200 °C.
Ferritic steels (magnetic) can only be utilized if they are not higher-alloyed heat-treatable steels. This
means that the alloying constituents should not exceed upper limiting values. Empirical values for the
upper limiting values on alloying constituents are: C = 0,5 %; Cr = 5 %; Ni = 4 %; W = 3 %; Mo = 3 %.
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ISO 14920:2023(E)
4.2 Design
If pre-machining is carried out prior to spraying and fusing of a coating, there will usually be a reduction
of the design dimensions. Consideration shall be given to the effect of such a reduction on the loading
of the component, as the coating does not contribute to the strength of the component. Consideration
shall be given to the fact that the sprayed and fused coating will have differing physical
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 14920
Troisième édition
2023-08
Projection thermique — Projection et
fusion d'alliages autofondants
Thermal spraying — Spraying and fusing of self-fluxing alloys
Numéro de référence
ISO 14920:2023(F)
© ISO 2023

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ISO 14920:2023(F)
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2023
Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en œuvre, aucune partie de cette
publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut
être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Case postale 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Genève
Tél.: [phone]
E-mail: [e-mail]
Web: www.iso.org
Publié en Suisse
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ISO 14920:2023(F)
Sommaire Page
Avant-propos .iv
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives .1
3 Termes et définitions . 1
4 Influence sur le substrat et la conception . 1
4.1 Substrat . 1
4.2 Conception . 2
5 Matériau de projection de l’alliage autofondant . 2
5.1 Choix . 2
5.2 Composition . 2
6 Préparation du composant . 2
6.1 Généralités . 2
6.1.1 Propreté de la surface . 2
6.1.2 Décapage des traitements de surface antérieurs . 3
6.1.3 Exigences relatives au pré-usinage . 3
6.1.4 Exigences relatives à la préparation de la surface . 3
6.2 Méthodes de préparation de surface . 3
6.2.1 Exigences relatives à la préparation de la surface . 3
6.2.2 Inspection de la préparation de la surface . 3
6.2.3 Masquage général de la préparation de la surface . 3
6.2.4 Masquage à l’aide de tampons pour la préparation de la surface . 4
6.3 Propreté . 4
7 Procédé de projection et de fusion .4
7.1 Projection avec fusion simultanée . 4
7.1.1 Méthode . 4
7.1.2 Dimension des particules et distribution granulométrique des poudres . 4
7.1.3 Épaisseur du revêtement . 4
7.2 Projection et fusion subséquente . 4
7.2.1 Méthode . 4
7.2.2 Dimension des particules et distribution granulométrique des poudres . 5
7.2.3 Épaisseur du revêtement . 5
7.3 Technique de projection — Méthode . 5
7.3.1 Généralités . 5
7.3.2 Préchauffage . 5
7.3.3 Projection. 5
7.3.4 Fusion de la couche. 5
7.3.5 Refroidissement . 6
8 Usinage final . 6
9 Essai de dureté . 6
9.1 Généralités . 6
9.2 Essai de dureté normalisé . 7
Annexe A (informative) Valeurs de référence pour la dureté escomptée du revêtement
obtenu par fusion . 8
Bibliographie . 9
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ISO 14920:2023(F)
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’ISO attire l’attention sur le fait que la mise en application du présent document peut entraîner
l’utilisation d’un ou de plusieurs brevets. L’ISO ne prend pas position quant à la preuve, à la validité
et à l’applicabilité de tout droit de brevet revendiqué à cet égard. À la date de publication du présent
document, l’ISO n'avait pas reçu notification qu’un ou plusieurs brevets pouvaient être nécessaires à sa
mise en application. Toutefois, il y a lieu d’avertir les responsables de la mise en application du présent
document que des informations plus récentes sont susceptibles de figurer dans la base de données de
brevets, disponible à l'adresse www.iso.org/brevets. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié tout ou partie de tels droits de propriété.
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 www.iso.org/avant-propos.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 107, Revêtements métalliques et
autres revêtements inorganiques, en collaboration avec le comité technique CEN/TC 240, Projection
thermique et revêtements obtenus par projection thermique, du Comité européen de normalisation (CEN)
conformément à l’Accord de coopération technique entre l’ISO et le CEN (Accord de Vienne).
Cette troisième édition annule et remplace la deuxième édition (ISO 14920:2015) qui a fait l’objet d’une
révision technique.
Les principales modifications sont les suivantes:
— les matériaux qui peuvent et ne peuvent pas être utilisés pour la fusion ont été précisés;
— l’abrasif a été défini;
— les méthodes de projection et leur influence sur la qualité du revêtement ont été spécifiées.
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes
se trouve à l’adresse www.iso.org/fr/members.html.
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NORME INTERNATIONALE ISO 14920:2023(F)
Projection thermique — Projection et fusion d'alliages
autofondants
1 Domaine d’application
Le présent document spécifie la méthode de projection thermique d’alliages autofondants qui sont
fondus simultanément ou ultérieurement pour donner un revêtement homogène dont l’adhérence s’est
opérée par diffusion.
2 Références normatives
Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu’ils 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).
EN 13507, Projection thermique — Traitement préalable de surface de pièces et composants métalliques
pour projection thermique
3 Termes et définitions
Aucun terme n’est défini dans le présent document.
L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en
normalisation, consultables aux adresses suivantes:
— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse https:// www .electropedia .org/
4 Influence sur le substrat et la conception
4.1 Substrat
En raison du transfert de chaleur au substrat métallique lors de la fusion du revêtement, afin que le
revêtement adhère au substrat par diffusion, les éventuels effets d’un tel échauffement sur le substrat
métallique ci-après doivent être pris en compte:
a) le calaminage;
b) la nécessité d’une relaxation des contraintes;
c) la transformation irréversible des propriétés mécaniques et/ou métallurgiques.
Les aciers martensitiques sont sensibles à la fissuration sous contrainte et les alliages contenant des
quantités significatives de carbone, d’aluminium, de titane, de magnésium, de soufre, de sulfures, de
phosphore et d’azote peuvent constituer une source de porosité pour le revêtement et rendre le substrat
métallique susceptible de présenter des fissurations sous contrainte.
Lorsque des «alliages autofondants» sont utilisés pour la fusion, les matériaux de base à revêtir font
l’objet de restrictions supplémentaires. Les aciers austénitiques (aussi bien les aciers amagnétiques que
les aciers inoxydables et les aciers au chrome-nickel) peuvent être fondus sans aucune transformation
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ISO 14920:2023(F)
de leur structure pendant le frittage. Il convient que les autres métaux aient un point de fusion
largement supérieur à 1 200 °C.
Les aciers ferritiques (magnétiques) ne peuvent être utilisés que s’ils ne sont pas des aciers fortement
alliés pouvant être traités thermiquement. Il convient ainsi que les constituants d’alliage ne dépassent
pas les valeurs limites supérieures. Les valeurs empiriques utilisées pour les valeurs limites supérieures
des constituants d’alliage sont: C = 0,5 %; Cr = 5 %; Ni = 4 %; W = 3 %; Mo = 3 %.
4.2 Conception
Si un pré-usinage est effectué avant la projection et la fusion d’un revêtement, une réduction des
dimensions de conception sera généralement observée. Une attention toute particulière doit être prêtée
aux effets d’une telle réduction sur la charge à la rupture du composant, étant donné que le revêtement
ne contribue pas à la résistance du composant. Une attention toute particulière doit être prêtée au fait
que le revêtement obtenu par projection et fusion présentera des propriétés physiques différentes de
celles du substrat.
La résistance à la fatigue, la résistance à la déformation ou d’autres propriétés du composant peuvent
être affectées par l’application du revêtement.
Une déformation inacceptable du composant peut survenir en raison de l’apport de chaleur pendant la
fusion. Des mesures visant à empêcher la distorsion ou la déformation peuvent être utilisées, telles que
le fait de dresser ou d’accrocher les pièces le long de l’axe de leur centre de gravité ou l’utilisation de
gabarits porteurs.
5 Matériau de projection de l’alliage autofondant
5.1 Choix
Les propriétés du revêtement sont déterminées par le choix du matériau de projection et par la méthode
de projection et de fusion, par exemple:
a) la dureté;
b) la résistance à l’usure et/ou à la corrosion;
c) l’usinabilité;
d) l’adéquation à l’application prévue.
5.2 Composition
La composition chimique du
...