Способ контроля толщины металлических покрытий

 

СПОСОБ КОНТРОЛЯ ТОЖЕИНЫ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ, основанный на измерении термоэлектрического тока, возникающего при приложении нагретого металлического стержня к покрытию на подложке в контуре покрытие - стержень-микроамперметр-покрытие , отличающийся тем, что, с целью упрощения контроля , дополнительно измеряют термоэлектрический ток подложки 3

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ЦЮ 01) З1,51) С 01 N 25/32

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTQPCHCMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

3= 3.+(3-3.)(1-е " 1, где L

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

AO ДЕЛАМ ИЗОЬРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИЙ (21) 3583712/24-25 (22) 18.02.83 (46) 23.10.84. Бюл. Р 39 (72) В.М. Голощапов, Г.С. Жданова и А.В. Долин (53) 536.42(088.8) (56) 1. Пркрытия металлические и неметаллические, неорганические.

Правила приемки и методы контроля.

ГОСТ 9.302-79 ЕСЗКС, с. 6.

2. Денель А.К. Дефектоскопия металлов. М., "Металлургия", 1972, с. 303 {прототип). (54) (57) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ТОЛЩИНЫ

МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ, основанный на измерении термоэлектрического тока, возникающего при приложении нагретого металлического стержня к покрытию на подложке в контуре покрытие — стержень-микроамперметр-покрьггие,отличающийся тем, что, с целью упрощения контроля, дополнительно измеряют термоэлектрический ток подложки 3, термоэлектрический ток металла Зи, используемого в качестве покрытия, а измеренную величину термоэлектрического тока сравнивают с величиной тока, рассчитанной по формуле

Константа, определяемая конструкцией устройства, предназначенного для контроля g термоэлектрического тока, требуемая толщина металлического покрытия.

С:

30 где L — - константа, определяемая конструкцией устройства, предназначенного для контроля термоэлектрического тока, d — требуемая толщина металлического покрытия. 55

Расчетная формула получена в процессе экспериментальных исследований зависимости термоэлектричес1 11202

Изобретение оТНосНТсН к неразрушающему контролю, в частности, толщины металлических покрытий.

Известен гравиметрический способ определения толщины покрытий, основанный на определении массы покрытия путем взвешивания j1) .

Недостатком этого способа является ограниченность его.применения (используется только для деталей 10 небольших размеров).

Наиболее близким к изобретению техническим решением является способ контроля толщины металлических покрытий, основанный на измерении термоэлектрического тока, возникающего при приложении нагретого металлического стержня к покрытию в контуре покрытие " стержень-микроамперметр-покрытие, и последующем 20 сравнении полученного значения тока с термоэлектрическим током, возникающим на эталонном покрытии (2j .

Недостатком известного способа является необходимость изготов- 2 ления эталонных покрытий для проведения сравнительных измерений.

Цель изобретения — упрощение контроля.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу контроля толщины металлических покрытий, основанному на измерении термоэлектрического тока, возникающего при приложении нагретого металлическо35 го стержня к покрытию на подложке в контуре покрытие — стержень-микроамперметр-покрытие, дополнительно ,измеряют термоэлектрический ток подложки Jä, термоэлектрический ток металла 3@, используемого в качестве покрытия, а измеренную величину термоэлектрического тока сравнивают с величиной тока, рассчитанной по формуле

29 2 кого тока от толщины металлических покрытий, нанесенных на различные материалы. В качестве металлических покрытий используются медь, никель и кадмий, а в качестве металлов, на которые наносятся покрытия— сталь СтЗ и латунь Л63.

На чертеже показано устройство для .контроля термоэлектрического тока для осуществления предлагаемого способа.

Устройство состоит из измерительного (горячего) 1 и холодного

2 стержней, микроамперметра 3 (типа M95), переключателя 4, нагревателя S и блока 6 питания.

При включении блока 6 питания с помощью нагревателя 5 происходит разогрев измерительного стержня 1 до 135 С. Измерение термоэлектрио ческого тока производится путем .приложения холодного 2 и измерительного { горячего) t стержней к контролирующему покрытию 7, нанесенному на подложку 8. В точке контакта измерительного стержня 1 с покрытием 7 возникает термо-ЭДС, которая создает термоэлектрический ток в цепи контура измерительный стержень 1 — микроамперметр 3 холодный стержень 2 — покрытие 7 измерительный стержень 1. Переключатель 4 предназначен для измерения направления тока при изменении полярности термо-ЭДС.

Константа устройства, рассчитанная на основании сравнительных измерений толщины различных видов металлических покрытий, проконтролированных термоэлектрическим и весовым методами, составляет L = 1/12.

Контроль толщины металлических покрытий осуществляется следующим образом.

Перед нанесением покрытия измеряют термоэлектрический ток подложки, на которую наносится покрытие, и термоэлектрический ток металла, который используется в качестве покрытия. Далее, зная требуемую толщину наносимого металлического покрытия, рассчитывают по формуле величину термоэлектрического тока, соответствующего данному покрытию.

После нанесения металлического покрытия измеряют его термоэлектрический ток и эту величину сравнивают с величиной тока, рассчитанного по формуле.

120229

Расчетный ток медного покрытия:

Составитель С. Беловодченко

Техред А,Бабинец Корректор N. Леонтюк

Редактор А. Козориз

Заказ 7731/31 Тираж 822 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

3 1

Пример 1. Предлагаемый способ используют для контроля никелевого (Н) покрытия толщиной 9 мкм, нанесенного на сталь Ст3.

Предварительно проводится измерение термоэлектрического тока стали Ст3 и никелевого анода, использующегося для нанесения покрытия: .) = -90 10 2 мкА, „= 270 10 мкА.

Расчетное значение термоэлектри ческого тока никелевого покрытия

Н9:.-. = „;(„- „,)(-e " " =1о 10- MKg.

После нанесения никелевого покрытия измеряют термоэлектрический ток покрытия, который составляет )

= 50 10 2, мкА.

Обратный расчет, проведенный на основании формулы, показывает, что толщина нанесенного покрытия составляет 6 мкм. Учитывая, что такая толщина не обеспечивает требуемой коррозионной стойкости изделия, принято решение о наращивании покрытия до 9 мкм. После дополнительного наращивания термоэлектрический ток по поверхности покрытия составляет:

3 = (100 5) 10 мкА. Полученные отклонения являются допустимыми для данного изделия.

Hp и м е р 2. Предлагаемый способ используют для контроля медного покрытия толщиной 9 мкм, нанесенного на диэлектрическую поликоровую подложку.

Термоэлектрический ток поликоровой подложки 3„ = О, медного анода — 3щ = 66 10 мкА.

-2 п (j„- J„)(<- e " -35 10 м A.

После нанесения медного покрытия его термоэлектрический ток составляет 3 = (51 «+ 0,5) 10 мкА.

Обратный пересчет показывает, что толщина нанесенного покрытия 18 мкм, что является недопустимым с точки зрения обеспечения функциональных свойств изделия. Принято решение об уменьшении толщины покрытия путем травления. После стравливания термоэлектрический ток покрытия составляет ) = (35 «+ 0,5)- 10 мкА, что удовлетворяет требованиям конструкции изделия.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет в условиях производства без применения эталонных образцов эффективно контролировать толщину металлических покрытий, нанесенных на любую подложку, при условии, что термоэлектрический ток подложки отличается от термоэлектрического тока металла, использующегося в качестве покрытия, а также контролировать толщину покрытия непосредственно на изделии, что обеспечивает получение требуемой толщины и соответственно необходимой коррозионной стойкости изделия.

Кроме того, оперативный контроль толщины покрытия обеспечивает стабилизацию технологических режимов нанесения покрытий.

Способ контроля толщины металлических покрытий Способ контроля толщины металлических покрытий Способ контроля толщины металлических покрытий 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области неразрушающего контроля металлов и сплавов, а именно к термоэлектрическим методам определения химического состава и структуроскопии, контроля качества химико-термической обработки, и может быть использовано в металлургической, металлообрабатывающей и машиностроительной промышленности для контроля качества продукции

Изобретение относится к аналитическим приборам

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в энергетике

Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть использовано в металлургической и машиностроительной промышленности для контроля различных свойств металлических материалов, коррелирующих с их абсолютной дифференциальной термоЭДС

Изобретение относится к области неразрушающего контроля металлов и сплавов
Наверх