Способ испытания покрытий на абразивное изнашивание Советский патент 1988 года по МПК G01N3/56 

Изобретение относится к испытаниям материалов на износ и может быть использовано при оценке износостойкости покрытий при воздействии на них абразивных материалов.

Целью изобретения является повышение производительности испытаний за счет сокращения количества испытуемых образцов при определении относитель- ной износостойкости покрытий и обеспечения возможности сокращения времени приработки покрытия,

Способ осуществляют следуюпщм образом.

Из эталонного материала, по отношению к которому требуется определить относительную износостойкость покрытия, изготавливают заготовку образца. Осуществляют приработку эталонного ма териала путем воздействия на рабочую поверхность заготовки абразивным истирающим элементом при условиях, идентичных условиям испытаний. После приработки заготовки из эталонного материала ее взвешивают и фиксируют исходную массу (т). Затем формируют образец путем нанесения наприработан- ную поверхность эталонного материала заготовки матер1 алаиспытуемого покры- тия .Осуществляют приработку материала покрытия, после чего образец взвешивают и фиксируют его массу, вычитая из нее массу (т) заготовки, после приработки определяют массу т покрытия. После этого образец с держателем устанавливают на машину трения (например, Х4-Б) и производят изнаши- ван.не материала покрытия путем истирания образца на глубину, превышающую толщину покрытия. После этого вновь фиксируют массу (п,) образца. При изнашивании покрытия глубина истирания эталонного материала должна быть такой, чтобы масса изношенного мате- риала эталонного образца была одного порядка с массой испытуемого покрытия и, во всяком случае, не бьша меньше цены деления аналитических весов, на которых производится взвешивание. Это продиктовано соображениями достижения максимальной точности. При изнашивании покрытия фиксируют общий путь (S) трения, состоящий из пути (S, ние

трения, пp rxoдяD eгocя на истирание части эталонного материала сверх толщины покрытия.

5) трения, приходящегося на истираie материала покрытия, и пути (S )

После изнащивания материала покрытия и взвещивания образца, продолжают изнашивание материала эталона на величину, достаточную для надежного измерения убыли массы образца. Фиксируют путь В трения, приходящий ся на изнашивание эталонного материала. Вновь взвешивают образец и фиксируют его конечную массу (т).

Износостойкость покрытия определяют по

р - Иг) - Bi( Ph f , N fc о„р.И

где g mp,in,, m.

относительная износостойкость покрытия;

массы образца после приработки эталонного материала перед нанесением покрытия, после изнашивания покрытия и после изнащивания эталонного материала соответственно, г; масса материала покрытия

после приработки, г;

S и Sg - пути трения при изнашивании материала покрытия и эталонного материала соответственно, мм;

плотности эталонного материала и материала испытуемого- покрытия соответственно, г/мм.

Пример. Определялась износостойкость покрытия Tic.

Материал эталонного образца - сталь У8. Размеры 2 2 16 мм; шероховатость поверхности не вьшге 1 ,2 мкм по Ra; масса после приработки т 0,5012 г. Испытуемое покрытие TiC наносилось на торец эталонного образца после приработки на абразивной шкурке и взвешивания. Способ нанесения - термодиффузионное насыщение в порошковых средах при 1000 С в течение 3 ч.

Завершение приработки оценивалось визуально на оптическом микроскопе МБС-1 (Х50) по равному блеску по-, верхности при исчезновении следов предварительной обработки.

После нанесения и повторной приработки поверхности покрытия производилось взвешивание, п f, 0,0003 г. Образец испытывался на машине трения Х-4Б по схеме диск (с абразивной шкуркой КЗ-М-1А) - палец. Скорость

вращения диска - 60 об/мин, радиальная подача на оборот - 1 мм. Статическая нагрупка - 3,755 Н, удельное давление - 94,34 Mlla. После истира- ния покрытия и части эталонного образца на пути трения S 15м производилось взвешивание т, 0,5003 г. Затем испытание было продолжено на контрольной части эталон- ного образца с последующем взвеп1ива- нием, т 0,4-96 г после прохождения пути трения S 15 м.

Известные константы материалов:

материала покрытия, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности, формируют образец путем нанесения на эталонный материал после его приработки материала покрытия, изнашивание материала покрытия осуществляют путем истирания образца на глубину, превышаюгцую толщину покрытия, изнашивание эталонного материала осуществляют после взвешивания покрытия, а износостойкость покрытия,определяют по формуле

Изобретение относится к испытаниям материалов, преимущественно покрытий на абразивный износ. Целью изобратения является повышение производительности за счет обеспечения возможности испытания материала покрытия и материала эталона на одном образце. Эталонный материал, из которого делают заготовку, прирабатывают, после чего определяют его массу Шр. Формируют образец путем нанесения материала покрытия на приработанную поверхность эталонного материала. Прирабатывают материал покрытия, взвешивают образец и определяют массу т„ покрытия, Изнаш 1вают покрытие путем истирания образца на глубину, превышающую толщину покрытия. После этого, фиксируют массу т, образца. Изнашивают эталонный материал. Фиксируют конечную массу т образца. Об износостойкости материала покрытия судят по формуле f 5,(ш, - и) - S(m - m, ) /э„ /р, х Sjin,,, где - относительная износостойкость материала покрытия; S,, S,- пути трения при изнашивании материала покрытия и эталонного материала соответственно; р„ Рэ - плотности материала покрытия и эталонного . материала соответственно. (О (Л

р 0,0078 г/мм р„ 0,0049 . с §ii™ji r miL- § I™ i2il. fi: ,

I - я m0

.

Подставляют найденные величины, в (1) и определяют :

6 6,9.

Таким образом, износостойкость покрытия в 6,9 раза превышает износостойкость стали У8.

Формула изобретения

Способ испытания покрытий на абразивное изнашивание, заключающийс в том, что производят приработку рабочих поверхностей эталонного матери ала и материала покрытия, изнашивают их путем перемещения по абразивной поверхности, взвешивают и определяют изменение масс материалов после приработки и изнашивания и по их соотношению судят об износостойкости

с §ii™ji r miL- § I™ i2il. fi: ,

m0

.

- относительная износостойкость покрытия;

т, ,

- массы образца после приработки эталонного материала перед нанесением покрытия, после изнашивания испытуемого покрытия и после изнашивания эталонного материала соответственно, г; масса материала испытуемого

покрытия после приработки, г; и S - пути трения при изнашивании покрытия и эталонного материала соответственно, мм; и/Зу,- плотности эталонного материала и материала испытуемого покрытия соответственно, г/мм