Способ измерения толщины покрытий

 

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ТОЛЩИНЫ ПОКРЫТИЙ, заключающийся в том, что в заданной точке покрытия измеряют отрывную силу постоянного магнита, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем раздельного измерения толщины слоев хрома и никеля в двухслойных хромоникелевых предприятиях , между магнитом и покрытием помещают немагнитную прокладку заданной толщины и производят в той же точке дополнительное измерение отрьюной силы постоянного магнита от немагнитной прокладки, определяют разность отрывных сил и по ее величине толщину слоя никеля, затем по полученной ранее зависимости находят значение отрывной силы магнита, соответствукщее той же толщине слоя никеля, но при отсутствии слоя хрома, и по разности значения последней и отрьшной силы магнита от покрытия без про- i кладки определяют толщину слоя хрома.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

0% (11) г

3(59 6 01 В 7/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3579778/25-28 (22) 12.04.83 (46) 30.08.84. Бюл, N - 32 (72) В.А.Рудницкий, А.А.Лухвич и А.К.Шукевич (71) Институт прикладной физики

AH БССР (53) 531.717.1(088.8) (56) 1. Валитов А.M.-3., Шилов Г.И.

Приборы и методы контроля толщины покрытий. Л., "Машиностроение", 1970, с. 8-10. (54) (57) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ТОЛЩИНЫ

ПОКРЫТИЙ, заключающийся в том, что в заданной точке покрытия измеряют отрывную силу постоянного магнита, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем раздельного измерения толщины слоев хрома и никеля в двухслойных хромоникелевых предприятиях, между магнитом и покрытием помещают немагнитную прокладку заданной толщины и производят в той же точке дополнительное измерение отрыв" ной силы постоянного магнита от немагнитной прокладки, определяют разность отрывных сил и по ее величине " толщину слоя никеля, затем по полученной ранее зависимости находят значение отрывной силы магнита, соответствующее той же толщине слоя никеля, но при отсутствии слоя хрома, и по разности значения последней и отрыв- Я ной силы магнита от покрытия без прокладки определяют толщину слоя хрома.

1,1111

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть

-использовано на предприятиях машино-: строительной промышленности для измерения толщины двухслойных никель-хро5 мовых покрытий (по отдельности никеля и хрома) при одностороннем доступе.

Известен способ измерения толщины покрытий, заключающийся в том, что в заданной точке покрытия измеряют отрывную силу постоянного магнита I11.

Однако известный способ не позволяет производить раздельное измерение слоев хрома и никеля в двухслойных хромоникелевых покрытиях, 15

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем раздельного измерения толщины слоев хрома и никеля в двухслойных хромоникелевых покрытиях. 20

Указанная цель достигается тем, что согласно способу измерения толщины покрытий, заключающемуся в том, что в заданной точке покрытия измеряют отрывную силу постоянного магнита, 25 между магнитом и покрытием помещают немагнитную прокладку заданной толщины и производят в той же точке дополнительное измерение отрывной силы поI стоянного магнита от немагнитной прокладки, определяют разность отрывных сил и по ее величине — толщину слоя никеля, затем по полученной ранее зависимости находят значение отрывной силы магнита, соответствующее

35 той же толщине слоя никеля, но при отсутствии слоя хрома, И по разности значения последней и отрывной силы магнита от покрытия без прокладки определяют толщину слоя хрома.

На фиг.1 представлены зависимости отрывной силы постоянного магнита от толщины слоев никеля и хрома (кривая

1 показывает изменение отрывной силы от толщины слоя никеля, кривые 2, 3, 4 и 5 показывают изменение отрывной силы от толщины слоя хрома при толщинах никеля 150» 190, 280, 370 мкм соответственно, толщина ф „ =0 соответствует пересечению 2, 3, 4 и 5 с кривой 1 — т. А, В, С)," на фиг ° 2

50 зависимость тангенса угла наклона прямых 2-5 от толщины слоя никеля, на фиг.3 — зависимость отрывной силы

F > от толщины слоя никеля П Н при отсутствии слоя хрома, на фиг.4

55 зависимость разности расчетного отрывного усилия Fo - (ЬИ ; чсч=О и измеренного Р - 4Ч » „ от толщины

021 3 слоя хрома при разЛичных значениях толщины слоя никеля.

Способ измерения толщины покрытий осуществляется следующим образом.

Фиг.1 представляет собой общий вид экспериментальной зависимости отрывной силы постоянного магнита от двухслойного никель-хромового покрытия (хромовое покрытие внешнее) . Отрывная сила магнита увеличивается с увеличением толщины Я и падает с ростом толщины Сг. Кроме того, зависимость отрывной силы Р от толщины хромового покрытия в диапазоне 0150 мкм имеет практически линейный характер, но наклон являетСя функцией толщины слоя никеля. Появляется возможность вне зависимости от толщины слоя хрома (в диапазоне 0-150 мкм) оценить толщину слоя никеля по величине наклона прямых F=f(Q ч) . Наклон прямой определяют двумя измере- 1 киями отрывной силы магнита: первое измерение отрывной силы „ при непосредственном касании магнита с двухслойным покрытием и второе измерение отрывной силы ; при помещении немаг2 нитной прокладки известной толщины между магнитом и слоем хрома,что эквивалентно увеличению толщины слоя хрома, поскольку при магнитостатических измерениях все немагнитные материалы, в число которых входит хром, имеют одно и то же значение магнитной проницаемости, а значит и магнитного сопротивления. Величина (-5)/Фi„--1Ч|3 характеризует наклон прямой += (с„)»

Затем с помощью графика на фиг.2 определяют толщину слоя никеля, после чего находят по графику на фиг.3 значение отрывной силы, магнита, соответствующее той же толщине слоя никеля, но при отсутствии слоя хрома.

Определяют разность (1= - „ и с помощью прямой, соответствующей определенному ранее " » находят толщину слоя хрома.

Пример. В качестве прибора, с помощью которого производят измерения отрывных сил, используют прибор типа МТА-2М, а в качестве материала постоянного магнита — сплав КС-37А кА (8 =0,82Ò, H =560 — ) . .Магнит из дани ного сплава диаметром 3 мм и длиной

12 мм создает поле порядка 3000 3, что позволяет намагничивать до насыщения контролируемый участок никелевого покрытия.

Об

>ai, ИЯ

Fg ран. Еа

200

100

Э 1111021 4

Измеряют. отрывную силу Ф, от двух- щине слоя никеля "4=180 .мкм, но слойного покрытия =147 отн.ед. без слоя хрома, а также разность отЗатем производят измерение отрывной рывных усилий (+ -p<) =200-147 о силы Т от того же участка покрытия =53 отн.ед. при наложении немагнитной прокладки g, По значению (%,- „ и пряМОй, толщиной 65 мкм, Q =117 отн.ед. характеризуемой наклоном (ц . =

Определяют разность (9„-K) =29 отн. =0,45 (фиг.4), находят толщину слоя ед., величину Q т =(p<+Q@„=0,45 и по хрома Q „=115 мкм. графику на фиг.2 находят толщину слоя Изобретение позволяет расширить никеля 1 Я =180 мкм. По найденной 10 функциональные возможности способа толщине слоя никеля с помощью графи- путем раздельного измерения слоев ка на фиг.З определяют отрывную силу хрома и никеля в двухслойных хромо-. т =200 отн.ед., соответствующую тол- никелевых покр тиях.

Р - 1

1111021

Fp-Ff

@wed

10D

Ôì2.4

Составитель P.Ðåêóíîâà

Редактор M.Äûëûí Техред T.Äóáèí÷àê Корректор И.Эрдейи

Заказ 6296/32 Тираж 586 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4