Способ определения качества сцепления покрытия с подложкой Советский патент 1987 года по МПК G01N19/04 

Изобретение стносится к испытательной технике, а именно к способам определения качества сцепления покрытий с подложками.

Целью изобретения является повышение точности определения качества сцепления покрытия с подложкой при испытании натурных изделий с толстыми покрытиями.

Способ осуществляют следующим образом.

На поверхность эталонной подложки наносят одним из известных способов эталонное покрытие и пред арительно внедряют в него индентор под увеличивающейся нагрузкой. ВыполняЕот в эталонном покрытии ряд отпечатков, расстояние между которыми последовательно задают от 5 до 0,25 мм. Определяют величину нагрузки, при которой глубина вдавливания индентора остается постоянной. Выполнение ряда отпечатков индентором приводит к повышению уровня напряжений в зоне контакта индентора с покрытием и к действию этих напряжений с двух сторон на участке между соседними отпечатками. Использование интервалов между соседни х И отпечатками более 5 мм не вызывает разрушения покрытия между отпечатками и пропускает зоны с дефектными участками, Использование интервалов меж,цу соседними отпечатками менее 0,25 мм приводит к их слиянию. При внедрении индентора в покрытие возникает сложное напряженное состояние, приводящее к пластической деформации сдвига покрытия Е: зоне контакта его с .подложкой. Пластические деформации под индентором на расстоянии около половины глубины вдавливания достигают 30%, а их йпад.в глубину идет по пораболическо у закону, поэтому расстояние от индентора до границы раздела покрытия с подложкой оказывает существенное влияние на отслаивание покрытия. Различный уровень нагрузок, используемых для получения постоянной разности между толщиной покрытия и глубиной вдавливания, не оказывает существенного влияния на результаты испытаний, так как уровень напряжений в зоне острия индентора остается постоянным. После определения величины нагрузки на эталонном покрытии осуществляют внедрение индентора ,под

5

0

этой нагрузкой в испытуемое покрытие и по внешнему виду покрытия судят о качестве сцепления. В случае испытания толстых покрытий, у которых не зафиксировано разрушение, уменьшают толщину покрытия до 0,1- 0,2 мм и проводят повторное внедрение индентора. Уменьшение толщины покрытия позволяет более качественно определить прочность сцепления, так как напряжения от внедрения индентора приближаются к границе раздела покрытия с подложкой.

Пример .На подложку из сплава ВТ-5 наносили покрытие из сплава AI,0.j методом детонационного напыления толщиной 0,3-0,6 мм. На основании испытания серии образцов была построена шкала надежности. Расстояния между вдавливаниями индентора 5j 4; 3j 2; 1; 0,-5| 0,25 мм; величина нагрузки 620, 1000 и 1500 МПа. Шкала А 0,25; 0,5; 1; 2;

5 3; 4; 5. Шкала В 0,25; 0,5; 1; 2; 3; 4; 5. Шкала С 0,25; 0,5; 1; 2; 3; 4; 5. .

В качестве эталона был выбран образец, прочность сцепления которого G ; 25 МПа, толщина покрытия. Oj3 мм. Глубина вдавливания 0,1 мм, а расстояние мелсду отпечатками 0,3 мм. Результаты испытания представлены в таблице в зависимости от 5 толщины S покрытия, глубины h внедрения индентора, толщины иh от подложки до острия индентора, нагрузки Р на индентор и максимального расстояния между отпечатками, при

0

-которых наблюдаются сколы покрытия.

Поскольку 1 р для

образцов 2 и 4

меньше или равно 3, то эти образцы имеют ff ё 25 МПа, а образцы 1 и 3 - больше 3. Причем образец 4 обладает максимальной алгезией, а образец 1 - минимальной.

50

Формула изобретения

1. Способ определения качества сцепления покрытия с подложкой, по которому в покрытие, нанесенное на подложку, внедряют индентор под нагрузкой, выполняют ряд отпечатков и по внешнему виду покрытия судят о качестве сцепления, отличающийся тем, что., с целью повышения точности определения, используют эталонное покрытие, в которое предварительно внедряют индентор под увеличивающейся нагрузкой, ,. определяют величину нагрузки, при которой глубина вдавливания индентора остается постоянной, а внедрение покрытия до 0,1-0,2 мм.

Редактор Л. Гратилло

Заказ 5278/43Тираж 776Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий. 113035, Москва, , Раушская наб., д. 4/5

4

.Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

индентора в испытуемое покрытие осуществляют под этой нагрузкой.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения точности при испытании толстых покрытий;, уменьшают толщину

Составитель В. Свиридов Техред Л.Сердюкова

Корректор И. Муска

Изобретение относится к испытательной технике и позволяет повысить точность определения качества сцепления покрытия при испытании натурных изделий с толстыми покрытиями. В эталонное покрытие, наносимое на подложку, внедряю индентор под увеличивающейся нагрузкой. Выполняют в этом покрытии ряд отпечатков и определяют величину нагрузки, при которой глубина вдавливания индентора остается постоянной. При этом в покрытии возникает сложное напряженное состояние, приводящее к пластической деформации сдвига покрытия в зоне контакта его с подложкой. Различный уровень нагрузок, используемых для получения постоянной разности между толщиной покрытия и глубиной вдавливания, не оказывает существенного влияния на результаты испытаний, так как уровень напряжений в зоне острия индентора остается постоянным. После определения величины нагрузки на эталонном покрытии осуществляют внедрение индентора под этой нагруз- кой в испытуемое покрытие и по внешнему виду покрытия судят о качестве сцепления. Использование эталонного покрытия-позволяет сократить количество натурных изделий. В случае испытания толстых покрытий, у которых не зафиксировано разрушение, v уменьшают толщину покрытия до 0,1- 0,2 мм и проводят повторное внедрение индентора. Уменьшение толщины покрытия позволяет более качественно определить прочность сцепления, так как напряжение от внедрения индентора приближается к границе раздела покрытия с подложкой. 1 з.п. ф-лы, 1 табл. о л 00 ел о ел ел 00