Способ определения качества сцепления покрытия с подложкой

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КАЧЕСТВА СЦЕПЛЕНИЯ ПОКРЫТИЯ С ПОДЛОЖКОЙ, заключающийся в том, что в покрытие, нанесенное на подложку, вдавливают индентор под нагрузкой ДО локального отслоения покрытия и измеряют параметр, характеризующий качество сцепления, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определеиия, нагрузку на индентор поддерживают постоянной, вдавливают индентор в подложку до нанесения иа нее покрытия, а-в качестве параметра регистрируют сигналы акустической змиссии при вдавливании индентора в подложку и покрытие, по соотношению максимальных амплитуд которых судят о качестве сцеплеvO ния покрытия с подложкой.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

410 A (19) (12>

4(5() G Ol N )9/04

ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ (21) 3646299/25-28 (22) 27.09.83 (46) 23.05.85, Бюл. )(> 19 (72) Е.А..Кордит и Е.А,Якубович (71) Куйбышевский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт им.В.В.Куйбышева (53) 620.179.4 (088.8) (56) 1. I.Adhes, 1979, 110, )(3, р.237-253.

2. Bulletin Iapan Sociely of

Precision Engineering, )980, !4, )) 3, р. 167-!68 (прототип). (54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КАЧЕСТВА

СЦЕПЛЕНИЯ ПОКРЫТИЯ С ПОДЛОЖКОЙ, зак« лючаюшлйся в том, что в покрытие, нанесенное на подложку, вдавливают индентор под нагрузкой до локального отслоения йокрытия н измеряют параметр, характеризующий качество сцепления, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения, нагрузку на нндентор поддерживают постоянной, вдавливают индентор в подложку до нанесения на нее покрытия, а-в качестве параметра регистрируют сигналы акустической эмиссии при вдавливании индентора в подложку и покрытие, по соотношению максимальных аиплитуд которых судят о качестве сцепления покрытия с подложкой.

1157410

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к способам определения качества сцепления покрытий с подложками.

Известен способ измерения адгеэии тонких полимерных пленок к металлу, заключающийся в том, что в пленку, нанесенную на металлическую подложку, вдавливают индентор под увеличивающейся нагрузкой, одно- 10 временно регистрируют под микроскопом появление интерференционных колец, возникающих. вокруг индентора при нарушении контакта между пленкой и подложкой, и по величине нагрузки и геометрическим характеристикам интерференционных колец судят об адгевии Я .

Недостатком этого способа является ограниченность его использования 2О из-sa невозможности испытания покрытий, твердость которых выше твердости материала подложки, твк как при вдавливании индеиторв в покрытие не образуется интерференционных ко- д лец.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ определения качества сцепления покрытия с подложкой, заключающийся в том, что в покрытие, нанесенное на подложку, вдавливают индентор под увеличивающейся нагрузкой до локального отслоения покрытия и измеряют параметр,З характеризующий качество .сцепления покрытия с подложкой. Б качестве параметра измеряют величину максимальной разрушающей нагрузки и диаметр отпечатка индентора на покрытии (21 ..40

Недостатком известного способа является низкая точность определения качества сцепления покрытия с подлож" кой из-за сложности определения разрушающей нагрузки, которая колеблет- 4з ся при внедрении инденторв в различных точках одной поверхности покры" тия, и трудности точного определения диаметра отпечатка индентора на покрытиях с шероховатой поверхностью иэ-за наличия гребешков и впадин.

Цель изобретения - повышение точности определения качества сцепления покрытия с подложкой.

Поставленная цель достигается тем,Я что согласно способу определения качества сцепления покрытия с подложкой, эвключвкщемуся в том, что в покрытие, нанесенное нв подложку, вдавливают индентор под нагрузкой до локального отслоения покрытия и измеряют параметр, характеризующий качество сцепления, нагрузку на инден" тор поддерживают постоянной, вдавливают индентор в подложку до нанесения на нее покрытия, а в качестве параметров регистрируют сигналы вкус. тической эмиссии при вдавливании индентора в подложку и покрытие, по соотношению максимальных амплитуд которых судят о качестве сцепления покрытия с подложкой.

Способ осуществляют следующим образом.

° В поверхность подложки, предназначенной для напыления на нее покрытия, вдавливают под постоянной наг" рузкой индентор, регистрируют при этом сигналы акустической эмиссии и определяют их максимальную амплитуду.

Наносят на поверхность подложки испытуемое покрытие одним из известных способов и вдавливают в него индентор под той же постоянной нагрузкой, с которой вдавливали индентор в подложку. Выдерживают покрытие под нагрузкой до его локального отслоения и при этом регистрируют сигналы акустической эмиссии при вдавливании индентора в покрытие.

Поддержание нагрузки постоянной при вдавливании индентора в подложку и покрытие обеспечивает идентичность условий проведения испытаний.

При вдавливании индентора в покрытие в момент отери сцепления последнего с подложкой возникает максимальный сигнал акустической эмиссии, который и характеризуется максимальной амплитудой. По соотношению максимальных амплитуд сигналов акусти- . ческой эмиссии при вдавливании инденторв в подложку до нанесения на нее покрытия и в покрытие судят о качестве сцепления покрытия с подложкой.

При этом, чем больше величина отношения максимальной амплитуды сигнала акустической эмиссии при вдавливании индентора в покрытие к максимальной амплитуде сигнала акустической эмиссии при вдавливании индентора в подложку, тем больше адгезия покрытия к подложке и, следовательно, выше качество сцепления покрытия с подложкой.

574 I O

Составитель- В.Свиридов

Редактор A.щикина Техрад M.Пароцай КорректоР А.odpy ay

Заказ 3359/41 . Тираж 89 7 Подписное

ВНИИПИ Государетвенного комйтета СССР по делам изобретений и открытий

l)3035, Москва, Ж-35, Раувская наб.,д.4/5

Филиал ППН "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 з . l l

Пример. В подложку, выполненную из материала P 18, вдавливают индентор под постоянной нагрузкой 4 кг и регистрируют воэникмощие при этом сигналы акустической эмиссии, поступающие с пьезоэлемента индентора через усилитель на инцикатор. Наносят на подложку на установке для ионно-вакуумного напыления типа УРМЗ-279-026 износостойкое покрытие TiN., Ïðè этом поддерживают нац" .ряжение на стадии очистки 1300 8 и

-5 выступ 3 10 мм рт.ст., а на стадии формирования покрытия — напряжение . 1008 и вакуум 5 ° 10 мм рт.ст. Время нанесения покрытия 10 мин. После нанесения покрытия в него вдавливают индентор под той же постоянной нагрузкой (4 кг и регистрируют сиг налы акустической эмиссии от внедрения нндентора в покрытие. Находят на диаграммах максимальные амплитуды сигналов акустической эмиссии от . внедрения индентора в подложку н покрытие и по их соотношению судят о качестве сцепления покрытия с подлом"

10 кой.

Изобретение позволяет повысить точность определения качества сцепленйя покрытия с подложкой за счет обеспечения одинаковой нагрузки на

f5 подложку и покрытие и точной регистрации максимальных амплитуд сигналов акустической эмиссии.