Способ определения модуля упругости покрытия Советский патент 1991 года по МПК G01B5/30 

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к способам определения механических характеристик покрытия о

Целью изобретения является повышение точности.,

Способ определении модуля упругости покрытия осуществляют следующим образом

Одинаковые покрытия наращивают последовательно, слоями малой толщины на свободные и закрепленные по краям стержни-подложкио При формировании слоев покрытия в них образуются кристаллизационные напряжения, совпадающие в свободно и стесненно наращенных покрытиях Иод действием кристал2 сЈШ - iJatiil

(h+S) d S d S „

E(S) E. ™srL Г - ,,

C 2 2(h+S) -fer(S) + | ferCf) «1

о

лизационных напр стержень с нане формируется о Пос стесняющей оправ другой стержень краям в процессе тия. Измеряют пр висимости от тек симого покрытия; прогибы соответс стесняемого в хо тия стержней-под значениям прогиб производных дефо ристик fce(S) и пределение велич E(S) по толщине тия, используя

лизационных напряжений свободный стержень с нанесенным покрытием деформируется о После освобождения из стесняющей оправки деформируется и другой стержень, закрепленный по краям в процессе наращивания покрытия. Измеряют прогибы стержней в зависимости от текущей толщины S наносимого покрытия; fcg(S); fCT(S) - прогибы соответственно свободного и стесняемого в ходе наращивания покрытия стержней-подложеко По измеренным значениям прогибов на основе первых производных деформационных характеристик fce(S) и fCT(s) находят распределение величины модуля упругости E(S) по толщине многослойного покрытия, используя соотношение

где Б, h - модуль упругости и толщина стержня-подложки. Датшче соотношение справедливо в случае, когда модуль упругости покрытия по порядку величины совпадает с модулем упругости подложки0 Полученное расчетное соотношение вытекает

из решения следующего интегродиффе- ренциального уравнения, являющегося результатом сопоставления формул дчя расчета кристаллизационных напряжений в неоднородных по толщине покрытиях свободного и закрепленного стержней : ,

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к способам определения механических характеристик покрытиио Цель изобрете-1- ния - повышение точности определения модуля упругости покрытияо Одинаковые покрытия послойно наращивают на свободную и закрепленную по краям подложку Измеряют прогибы подложек после нанесения каждого слоя покрытия, для этого закрепленную подложку освобождают из стесняющей оправки0 По измеренным значениям прогибов подложек судят о распределении величины модуля упругости по толщине многослойного покрытия о

D

S S

«|Ш . . E(s) hts.w(f) ,

Лг,Х / I -а манионных ХЯПЯК-ТРПИРТЫ - f (Z

h + htS

где g j (z) j E(z)

0 D ° A() S;

A,D - хесткости стержня с покрытием на растяжение и на изгиб;

Ь + 5-Эh 5- 3

А J E(;)dzj U J zzE(z)

-9Л

Пример. Определение модуля

упругости железного покрытия стально го стержня о

Одинаковые покрытия наносят одновременно на свободный и закрепленный по краям стержни прямоугольного сече

15

20

мационных характеристик f (S) и f (S) Относительная погрешность определения модуля упругости покрытия составляет 3-8% в сравнении с относительной погрешностью 30-40% определения модуля упругости по известному способу (при абсолютных погрешностях измерения прогиба Д f 1

йЈ з

-$.

1 0 подложки)о

10 м и деформации

Формула изобретения

- 25

,

шириной

Способ определения модуля упругости покрытия, заключающийся в том, что наносят слои покрытия на одну сторону свободной подложки, измеряют прогиб подложки после нанесения каждого слоя и по полученным данным опреде- плотногли тока 800 А/м2 Прогибы стер-зо ляют модуль упругости покрытия, о т иия толщиной h

и длиной 1 х Электролитическое иара двание покрытий проводят в сернокислом электролите при

жней измеряют оптическим методом с солютной погрешностью йЈ Для измерения прогиба стержня, закрепленного по краям в процессе наращивания покрытия, его освобождают из стесняющей оправкио Распределение величины модуля упругости по толщине покрытия рассчитывают по приведенной формуле на основании полученных дефораб-

E(s) hts.w(f) ,

манионных ХЯПЯК-ТРПИРТЫ - f (Z

мационных характеристик f (S) и f (S). Относительная погрешность определения модуля упругости покрытия составляет 3-8% в сравнении с относительной погрешностью 30-40% определения модуля упругости по известному способу (при абсолютных погрешностях измерения прогиба Д f 1

йЈ з

-$.

1 0 подложки)о

10 м и деформации

Формула изобретения

- 25

р-зо

личающиися тем, что, с

целью повышения точности, одновременно наносят идентичный слой покрытия на вторую подложку, которую во время нанесения покрытия закрепляют по краям, а во время измерения - освобождают,, а искомый параметр определяют с учетом измеренных прогибов второй подложкио