Устройство для определения прочности сцепления покрытия с основой

 

Изобретение относится к испытательной технике, предназначено для определения прочности сцепления покрытия с основой и позволяет повысить точность определения путем обеспечения стабильности формы и размеров площадки контакта покрытия с основой. На подложку 1 устанавливают обойму из двух слоев 2,3 и прижимают ее защитной шайбой 4. Макронеровности поверхности подложки 1 внедряются в материал слоя 3 обоймы, обеспечивая хороший контакт с подложкой 1. После нанесения в отверстие обоймы испытуемого покрытия 7 удаляют защитную шайбу 4, которая препятствовала схватыванию покрытием 7 с подложкой 1 обоймы по ее периметру. Прикладьгеают к обойме отрывающее усилие и определяют по известным формулам прочность сцепления покрытия 7 с подложкой 1. 3 3.п. ф-лы, 1 ил,

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А3 (Я) 4 G Ol N 19/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4241790/25-28 (22) 11.05.87 (46) 30. 11..88. .Бюп. .В 44 (71) Всесоюзный научно-исследовательский технологический институт восстановления изношенных деталей машин

Всесоюзного научно-производственного объединения "Ремдеталь" (72) Г.Л.Гальперин (53) 620.179.4(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1173273, кл. G 01 N 19/04, 1984.

Авторское свидетельство СССР

У 1310698, кл. С Ol N 19/04, 1984, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОЧНОСТИ СЦЕПЛЕНИЯ ПОКРЫТИЯ С ОСНОВОЙ (57) Изобретение относится к испытательной технике, предназначено для определения прочности сцепления покрытия с основой и позволяет повысить точность определения путем обеспечения стабильности формы и размеров площадки контакта покрытия с основой.

На подложку 1 устанавливают обойму из двух слоев 2,3 и прижимают ее защитной шайбой 4. 11акронеровности поверхности подложки 1 внедряются в материал слоя 3 обоймы, обеспечивая хброший контакт с подложкой 1. После нанесения в отверстие обоймы испытуемого покрытия 7 удаляют защитную шайбу 4, которая препятствовала схватыванию покрытием 7 с подложкой 1 обоймы по ее периметру. Прикладывают к обойме отрывающее усилие и определяют по известным формулам прочность сцепления покрытия 7 с подложкой 1.

3 з.п. ф-лы, 1 ил.

1441276

Изобретение относится к испытательной технике, G именна к устройствам для определения прочности сцепления штырей с основами. 5

Целью изобретения является повыше" ние точности определения прочности сцепления покрытия с основой путем обеспечения стабильности формы и раэ" мерав площадки контакта покрытия с 10 основой, На чертеже приведена схема предлагаемого устройства.

Устройства содержит подложку I, установленную на ней обойму, выпал- f5 ненную иэ двух сопряженных слоев 2 и 3, и охватывающую слои 2 и 3 обой мы защитную шайбу 4.

В слое 2 обоймы выполнена отверстие в виде. усеченного конуса 5, в 20 слое 3 — в виде сопряженного с меньшим основанием усеченного конуса 5 цилиндра 6, обращенного к подложке

Отверстие защитной шайбы саосно усеченному конусу 5 обоймы. Внутренний

0 диаметр запретной шайбы 4 больше диа- метра усеченнога конуса 5 слоя 2.

Слой 3 обоймы с цилиндрам 6 выпал нен иэ материала,, твердости которого ниже твердости материала слоя 2. 30

Защитная шайба 4 выполнена из хрупкого материала., например керамики, стекла или прессованных парашка" вых материалов.

Обращенные к подложке 1 поверхнос- 35 ти слоя 3 обоймы и защитной шайбы 4 идентичны форме поверхности подложки 1.

Неподвижное соединение слоев 2 и

3 обоймы друг с другам осуществляют- 40 ся известными способами, например сваркой давлением, трением, с помощью заклепок, склеиванием и тане

Для уменьшения внутренних напряжений в покрытии 7, способствующих его 45 разрыву при отрыве ат основы и возникаюших в зона перехода от контакта

c ocHoBoH K контакту с обоймой, угол между образующими усеченного конусного 5 выполнен равным удвоенному крае" 50 вому углу смачивания расплавленным покрытием 7 боковой поверхности цилиндра б.

Устройство работает следующим об-:

55 разам.

Защитную шайбу 4 прижимают, например, хомутами или струбцинами (не показаны) к псверхнасти подложки 1„

При этом макронеровности поверхности подложки 1 внедряются в материал нижнего слоя 3 обоймы, что исключает несплашнасть в контакте между обоймой и подложкой 1. Так как наружный слой 2 обоймы достаточно жесткий и твердый, а поверхность слоя 3 повторяет форму поверхности подложки 1 и прилегает к ней всей своей площадью, деформация в отдельных участках устройства не возникает, На подложку 1 наносят испытуемое покрытие

7, которое проникает в отверстия слоев 2 и 3 обоймы и связывает ее с подложкой 1. Благодаря низким адгезионным свойствам материала защитной шайбы 4 периметр обоймы не соединяется покрытием 7 с подложкой 1.

После стабилизации свойств покрытия снимают или разрушают защитную шайбу 4 и прикладывают к обойме отрывающее усилие. Наличие в обойме твердого верхнего слоя 2 предотвращает ее деформацию.

Измеряют величину усилия в момент отрыва покрытия 7 от подложки 3 и по известным соотношениям определяют прочность сцепления покрытия 7 с ос-. новой.

При определении прочности сцепления с основой покрытий, наносимых с применением высоких, вплоть до расплавления материала покрытия, температур, используют обойму, угол между образующими усеченного конуса 5 которой равен удвоенному краевому углу смачивания расплавленным покрытием боковой поверхности цилиндра слоя 3.

Это позволяет избежать искажения при определении прочности сцепления за счет устранения оплавления нижней, кромки отверстия в обойме и снижения вероятности когезионнаго разрушения покрытия из-за внутренних напряжений в нем в зоне перехода от контакта с основой к контакту с поверхностью усеченного конуса обоймы.

Пример. На цилиндрическую поверхность подложки в виде вала из стали 45 наносили плазменным напылением восстановительное покрытие толщиной 0,8 мм.

Для увеличения прочности сцепления на восстанавливаемой поверхности вала дополнительно выполняли технологическую резьбу с высотой гребешков да 0,5 мм.

Составитель В. Свиридов

Техред M.ÄèäûK Корректор Г.Решетник

Редактор Т.Лазоренко

Заказ 6280/46 Тираж 847 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

-Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 14

Обойма была изготовлена двухслойной путем сварки давлением стальной ленты толщиной 2 мм (верхний слой 2) с лентой. из красной меди толщиной

1 мм (нижний слой 3) и представляла собой круглую биметаллическую пластину толщиной 3 мм с наружным диаметром

42 мм, изогнутую таким образом, что ее нижняя (медная) поверхность плотно прилегала к восстанавливаемой поверхности вала.

Диаметр цилиндра, равный 4 мм, в нижнем слое обоймы выбирали из ус. ловия гарантированного обеспечения чисто адгезионного отрыва покрытия от основы, Угол между образующими . усеченного конуса составлял 120 о так как угол смачивания медной поверхности расплавленным материалом покрытия составляет около 60 о

Защитная шайба была изготовлена методом спекания из металлокерамических материалов и пропитана минеральным маслом.

Изобретение позволило за счет обеспечения стабильности формы и раэ" меров площадки контакта покрытия с основой, исключения соединения обоймы по ее периметру с основой и попадания покрытия под обойму, устранения возможности искажения формы обоймы при установке и при нанесении рас плавленных покрытий повысить точность определения прочности сцепления покрытия с основой на 20-30 по сравне- нию с известными устройствами.

41276, 4

Фо р мул а и з о б р е т е н и я

1. Устройство для определения прочности сцепления покрытия с основой, содержащее подложку и установленную на ней обойму с предназначен ным для размещения испытуемого покрытия отверстием в виде усеченного ко-!

О нуса и сопряженного с его меньшим основанием цилиндра, обращенного,к подложке, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности определения, обойма выполнена из двух

15 слоев, сопряженных в месте перехода усеченного конуса в цилиндр, а уст- . ройство снабжено установленной соос но отверстию и охватывающей слои обоймы защитной шайбой, внутренний

20 диаметр которой больше диаметра усеченного конуса.

2. Устройство по п.l, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что слой обоймы с цилиндром выполнен из материала, твердость которого ниже твердости материала второго слоя.

3. Устройство по п.l, о т л и—

30 ч а ю щ е е с я тем, что защитная шайба выполнена из хрупкого материа.ла.

4. Устройство по п.l, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что обращенные к подложке поверхности слоя обоймы и защитной шайбы идентичны форме поверхности подложки.