Способ определения адгезионной прочности покрытия Советский патент 1983 года по МПК G01N19/04 

О1

0

со

4

1 зо6ретение относится к испытаТейьной технике, а именно к способам определения адгезионной прочности по крытий, нанесенных на подложки.

Известен способ определения адгеэионной прочности покрытия, нанесенного на поверхность подложки, заключающийся в том, что к испытуемому образцу в виде подложки с покрытием прикладывают сжимающую нагрузку до разрушения покрытия. При этом подложку выполняют в виде цилиндра, покрытие наносят на его боковую поверхность, образец взвешивают до и после приложения сжимающей нагрузки и по разности врсов испытуемого образца судят о-.прочности покрытия l .:

Недостатком способа является ограниченность использования, так ,как определить адгезионную проч-, ность покрытия по иэменени о веса в испытуемом образце не представляется возможным,- поскольку изменение веса может произойти только при ис,пьзтании хрупких покрытий в результате их скалывания.

Наиболее близким к предлагаемо vTy по технической сущности и достигаемол-ту результату является способ .определения адгезионной прочности покрытия, нанесенного на поверхно.ст подложки, заключаихцийся в том, что к испытуемому образцу в виде подложки с покрытием прикладывают сжимающую нагрузку ипо его деформации судят об адгезионной прочности покрытия. При этом подложку выполняют в ви,де цилиндра, а покрытие наносят н его бокову о поверхность 2 ,

Недостаток способа -- низкая точ ность определения адгезионной прочности из-за трудности выделения нетинной велкчины деформации самой положки при разрушении покрытия и невозможности оценки допустимой величишл деформации в условиях эксплуа,тацин.

Цель изобретения повышение точности определения адгезионной прочности и оценки допустимой величины деформации в условиях эксплуатации.

Для достижения цели согласно способу определения адгезионной прочности покрытия, нанесенного на поверхность подложки, заключающемуся втом, что к испытуемому образцу в виде подложки с покрытием прикладывают сжимаккаую нагрузку и по его деформации судят об адгезионной проности покрытия, используют две подч ложки в; виде усеченного конуса высотой равной диаметру большего его основания и углам конуса 30-40, i на коническую поверхность одной из KOTopHXi ffaHocHT покрытие, сжимающую нагрузку прикладывают к под Jюжкe без покрытия, деформируют ее до заданной высоты и определяют распределение величины деформации подложки по высоте, затем деформирруют подложку с покрытием до высоты деформирования подложки без покрытия, выделяют на ней участок с сохранившимся покрытием и с уче- том деформации аналогичного участ- . ка подложки без покрытия определя.ют адгезионную прочность покрытия.

Способ осуществляют следующим , .образом.

На боковую поверхность одной из двух по.цложек, выполненных каждая в виде усеченного конуса высотой равной диаметру большего его основания и углом конуса 30-40°, наносят одним из известных способов испытуемое покрытие. Подложку без покрытия размещают ме.жду плоскими плитами и нагружают сжимающей нагрузкой, под действием которой про-исходит деформирование материала подложки. Деформирование подложки осуществляют в пределах до 30% ее высоты. При этом в материале подложки по ее высоте изменяются напря жения и деформации, постепенно уменьшаясь с увеличением расстояния от меньшего основания.Характер распределения деформации по высоте зависит о угла при вершине конуса и от.величин упрочнения материала подложки при ее деформировании,В случае выполнения подложки с углом конуса менее . 30 под ложка, по форме выполнения приближается к цилиндру и при приложении сжимающей нагрузки теряет устойчивость в ее средней части, что не дает возможности определить распределение деформации по высоте подложки. .В случае выполнения подложки с углом конуса более 40 подложка не успевает сдеформироваться по всей ее высоте при приложении сжимаю-щей нагрузки, в то время как материал, размещенный у меньшего основания, переходит в пластическое состояние в случае выполнения подложки высотой равной большему диаметру усеченного конуса при ее сжатии возникает устойчивая остаточная деформация. С увеличением степени упрочнения материала подложки используют образец с большим углом при вершине конуса, поскольку упрочнение повышает сопротивление деформирования участков подложки, примыкающих к меньшему основанию, и приводят к выравниванию деформации по высоте подложки. Степень уплотнения материалов подложек определяют из соотношения предела прочностибдИ предала текучести6(j материала. Если отноше- ние6в/(3д, , то материал упрочняе ся слабо, если отношение /бдд(,2, т материал способен сильно упрочняться. Для материалов, упрочняющихся слабо, угол при вершине конуса выби рают равным или близким к сильно упрочняющихся материалов - равным 40, для среднеупрочияющихся материалов - .в пределах 30-40. После снятия сжимающей нагрузки с подложки определяют распределение величины деформации подложки по высоте по известным зависимостям и строят график распределения деформации по высоте. Затем размещают между плитами подложку с покрыт|1ем и прикладывают сжимающую нагрузку к плитам. Подложку с покрытием деформируют до высоты деформирования подложки без покрытия и снимают на11эузку. Подложку с покрытием осматривают и выделяют на ней участок с сохранившшися покрытием. В случае когда покрытие сохранилось на всей поверхности подложки, адгезия хорошая и прочность сцепления покрытия с подложкой составляет 100%. В случае, когда часть покрытия отстала о подложки, выделяют на подложке учас ток с сохранивши 1ся покрытием,.опре деляют его границу с помощью извест ных средств, например линейных изме рений фотографии и т.д.,. находят на графике распределения деформаций по высоте подложки без покрытия соо ветствующий участок и с учетом деформации на этом участке подложки без покрытия определяют адгезионную прочность пок{млтия с подложкой по формуле беж f . Н, где Е - относительная величина деформации подложки,без покрытия на участке, соответствующем участку подложки с , хранившимся покрытие 1, - модуль упругости или пластичности материала участка подложки. Зная допустимые степени деформации, при которых эксплуатируется подложка с покрытии,находят на графике распределения деформаций область, соответствующую участку подложки с сохранившимся на ней покрытием, и определяют укладывается ли в эту область допустимая степень деформации при эксплуатации. При проектировании новых изделий учитывают сходимость допустимой степени деформации при эксплуатации с областью деформации, соответствующей участку подложки с сохранившимся покрытием при испытании. Изобретение позволяет повысить точность определения адгезионной прочности сцепления покрытия с подложкой путем учета распределения деформаций по высоте полложки при ее сжатии и производить оценку допустимой величины деформации в условиях -эксплуатации путем учета деформаций, происходящих в подложке на участке с сохранившимся покрытием при испытании.

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АДГЕ,ЗНОЙНОЙ ПРОЧНОСТИ ПОКРЫТИЯ, нанеiсенного на поверхность подложки,заключающийся в том, что к испытуемому образцу в виде подложки с покры,тием прикладывсшзт сжимающую нагрузку и по его деформации судят об адгезионной прочности покрытия, о тличающийся т, что, с целью повышения точности определения- адгезионной прочности и оценки допустимой величины деформации в условиях эксплуатации, используют две подложки в виде усеченного конуса высотой равной диаметру, большего его основания и углом конуса 30-40 ,на коническую поверхность одной КЗ которых наносят покрытие, сжимающую нагрузку прикладывают к .подложке без покрытия, формируют ее до заданной высоты и определяют распределение величины деформации подложки по высоте, затем деформируют подложку с покрытием до высоты деформирования подложки без i покрытия, выделяют на ней уЧасток с .сохранившимся покрытием и с учетом (Л С ;деформации аналогичного участка подложки без покрытия определяют адгезионную прочность покрытия.