Способ определения адгезии покрытия к подложке Советский патент 1991 года по МПК G01N19/04 

сл

С

Изобретение относится к способам определения адгезии покрытий и может быть использовано для контроля деталей с покрытиями. Целью изобретения является повышение информативности путем обеспечения количественной оценки адгезии. В процессе вдавливания индентора под изменяющейся нагрузкой в покрытие получают зависимости нагрузки на индентор-время и амплитуда акустической эмиссии-время, затем по зависимости амплитуды акустической эмиссии от времени определяют момент времени, соответствующий нарушению адгезии между покрытием и подложкой. По зависимости нагрузки на индентор от времени определяют нагрузку, при которой нарушается адгезия, с учетом которой вычисляют вязкость разрушения, которую выбирают в качестве параметра, характеризующего адгезию покрытия. 2 ил.

Изобретение относится к способам определения адгезии покрытий к подложкам и может быть использовано для контроля деталей с покрытиями.

Цель изобретения - повышение информативности путем обеспечения количественной оценки адгезии.

На фиг. 1 представлена зависимость амплитуды акустической эмиссии от времени; на фиг. 2 - зависимость нагрузки на индентор от времени.

Способ осуществляют следующим образом.

Вдавливают индентор Виккерса в покрытие, нанесенное на подложку, осуществляя при этом синхронную запись зависимостей нагрузка на индентор-время и амплитуда акустической эмиссии-время. При вдавливании индентора в покрытие в момент зарождения трещины расслоения по границе раздела покрытие-подложка возникает максимальный сигнал акустической эмиссии, который характеризуется максимальной амплитудой. Синхронная запись зависимостей при индентировании позволяет, определив по диаграмме амплитуда акустической эмиссии-время момент времени, соответствующий зарождению трещины расслоения, определить по зависимости нагрузка на индентор-время нагрузку, соответствующую этому моменту времени и являющуюся критической нагрузкой зарождения трещины расслоения. После этого по значению критической нагрузки и твердости вычисляют вязкость разрушения границы раздела покрытие- подложка по формуле:

(Kc/Hv)3Kc, где А - постоянная величина ,167x10 ;

Кс-вязкость разрушения межфазной границы;

Н - твердость покрытия при индентировании индентором Виккерса.

О

ю о

СА) ГО

П р и м е р. На установке для ионно-ва- куумного напыления типа УПМЗ-279-026 на подложку, выполненную из металла В К-6, наносят износостойкое покрытие TIN. При этом поддерживают направление на стадии очистки 1300 В и выступ мм рт.ст. Время нанесения покрытия 10 мин. После нанесения покрытия в него вдавливают индентор Виккерса и регистрируют при лтом поступающие с пьезоэлемента инден- тора через усилитель на индикатор сигналы акустической эмиссии от внедрения индентора в покрытие (фиг. 1) с синхронной записью диаграммы нагрузка на инден- тор-время (фиг. 2). Находят на фиг. 1 по максимальной амплитуде акустической эмиссии (Амакс) момент времени t. соответствующий зарождению трещины расслоения по границе раздела фаз покрытие-подложка ( с). Затем по диаграмме нагрузка на индентор-время (фиг. 2) по оси времени откладывают время t и находят критическую нагрузку Р зарождения трещины расслоения кг. По величине нагрузки Р и твердости исследуемого покрытия вычисляют по формуле вязкость разрушения границы раздела фаз покрытие-подложка. Твердость покрытия Н (Hv-1,9x10 н/м2).

А4

ик А«Л1

LXJ

--f

Для значений кг, .9x107 н/м2 получают

Кс

Л-д-Р-Э- 3547

2,16 10Ч

Формула изобретения

Способ определения адгезии покрытия к подложке, заключающийся в том, что в покрытие, нанесенное на подложку, внедряют индентор под нагрузкой, регистрируют

сигналы акустической эмиссии и определяют параметр, по которому судят об адгезии, отличающийся тем, что, с целью повышения информативности путем обеспечения количественной оценки адгезии,

индентор внедряют под изменяющейся нагрузкой и одновременно получают зависимости амплитуды акустической эмиссии и нагрузки на индентор от времени, по которым определяют соответственно время и

нагрузку в момент нарушения адгезии, а по величине нагрузки определяют вязкость разрушения, которую выбирают в качестве параметра, характеризующего адгезию.