Способ определения модуля упругости материала покрытия Советский патент 1988 года по МПК G01N3/00 

-ч

I Изобретение относится к испытатель ирй технике и может быть испольэова- иЬ для определения мехармческих свойств покрытий, напесен 1ых па по- верхность элементов конструкций.

Цель изобретения - повышание точности определения модуля сдвига покрытия .

Способ осу1дестнляют следующим об- разом,

I В покрытие, нанесенное на плоскую м|еталлическую подложку, внедряют ша- индентор до образования пласти- Ч|еских деформаций в подложке. Образование пластических деформаций опре- . деляют, например, по возникновению отпечатка от ин,дентора в условиях с|тупенчатого возрастания усилия внед- и Периодических, разгрузок, I Затем индентор, нагюдящийся под нагрузкой внедрения, поворачивают вок pjyr оси, перпендикулярной поверхности пЬдложки. При этом непреррлвно регистрируют диаграмму - усилие F поворота угол ср поворота индентора г и опреде ляют касательные напряжения, соответствующие началу скольжения на границе раздела покрытия и подложки. При этом полностью реализуются упругие свойст- ва покрытия, Началу скольжения соответствуют значения усилия F поворота и угла q поворота. Модуль упругости G, при сдвиге вычисляют по формуле I G

где г - радиус отпечатка ивдентора; плечо, на котором приложено усилие поворота; толщина покрытия в лунке от- печатка.

Для определения модуля -упругости G при различных температурах перед поворотом индентора зону контакта на-- Гревают до требуемой т емператург.

Пример, Испы Гываю покрытие ВНИИ НП-29 (антифрикционный наполнитель - дисульфид молибдена, связующее вещество - силикат натрия), нанесенное на нержавеющую сталь 1X18U10T,

а Толщина покрытия 25 мкм. Контроль толщины покрытия осуществляют его прокалыванием остроконечным и щентором до электрического контакта с подлошсой. Исдо льзуют шаровой индентор диаметром 10 мм. Нагрев зоны контакта осуществляют до 323 К - размер отпечатка Os9 мм. Касательное напряжение, соответствующее началу скольжения, равно 45 мПа, толщина покрытия в лунке отпечатка 18 мкм.

Модуль сдвига покрытия составляет МПа..

Формула изобретения

. Способ определения-модуля упругости материала покрытия, по которому в покрытие заданной Toniiy-iHcu нанесенное на Плоскую металлическую подложку внедряют шаровой индентор, измеряют деформации материала и по I;HM определяют модуль упругости материала; Отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения модуля сдвига покрытия . внедрение индентора осуществляют до образования пластических деформаций в подложкеj поворачивают индентор вокруг оси, перпендикулярной поверхности подложки, непрерывно регистрируют усилрхе. поворота и угол поворота изадентора; определяют касательные напряжения, соответствующие Началу скольжеиля на г ра- нице. раздела, а модуль упругости G ,iipH сдвиге вычисляют, по формуле

F V4 n tP rL где Гд -- радиус отпечатка иьщентора

S - толщина покрытия; t F. - усилие поворота, соотзет- .

ствующее началу скольжения; а - nJie4Oc на котором приложено

усилие поворота; угол поворота до начала

скольже1й1;я „

2, Способ по п„1, о т л и ч а ю - щ и и с я, тем, что перед поворотом индентора зону контакта нагревают.

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для определения механических свойств покрытий, нанесенных на поверхность элементов конструкций.Цель изобретения - повьшение точности определения модуля сдвига покрытия. В покрытие, нанесенное на плоскую металлическую подложку, внедряют шаровой инден тор до образования пластических деформаций в подложке. Затем индентор, находящийся под нагрузкой внедрения, поворачивают вокруг оси, перпендикулярной поверхности подложки, непрерывно регистрируют диаграмму усилие поворота - угол поворота ин- дентора и определяют касательные напряжения, соответствующие началу скольжения на границе раздела покрытия и подложки. Модуль упругости G материала покрытия при сдвиге вычисляют по формуле ( Гр, где г - радиус отпечатка индентора; - толт щина покрытия; F - усилие поворота, соответствующее началу скольжения; а - плечо, на котором Приложено усилие поворота; Я угол поворота до начала скольжения. 1 з.п.ф-лы. SS (Л