Способ определения адгезионной прочности покрытия

 

Изобретение относится к испытательной технике и позволяет повысить точность путем обеспечения равномерного по толщине снятия покрытия и выравнивания сдвигающих и отрывающих напряжений. Испытуемое соединение, выполненное из подложки 2 и покрытия 3, скрайбируют режущим инструментом 1 в виде зернистого шлифовального круга. Скрайбирование осуществляют со стороны подложки 2 путем последовательного снятия части материала подложки 2 и покрытия 3 в направлении отрыва покрытия 3. Зерна шлифовального круга обеспечивают многократное ударное, тепловое и деформационное воздействие, а также равномерное по толщине снятие покрытия 3. Перемещение шлифовального круга осуществляют под углом 1-45° к поверхности покрытия 3, что обеспечивает необходимое соотношение между сдвигающими и отрывающими напряжениями в покрытии 3. Для зерен шлифовального круга используют материал эльбора. 2 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (!9! (!1! (51)5 G 01 N 19/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ пап

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ П(НТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4423066/25-28 ,(22) 10.05.88 (46) 15.01.90, Бюл. № 2 (71) Московский станкоинструментальный институт (72) Л.С.Кремнев, Е.В.Васильева, и B.Â.Òóìåíêo (53) 620. 1 79. 4 (088. 8) (56) "ОЬетйache-Sar f ace 1982, 239

¹ 4, с.108-117 °

Авторское свидетельство СССР № 1114928, кл. G 01 N 19/04, 1983. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АДГЕЗИОННОИ

ПРОЧНОСТИ ПОКРЫТИЯ (57) Изобретение относится к испытательной технике и позволяет повы-, сить точность путем обеспечения равномерного по толщине снятия покрытия и выравнивания сдвигающих и отрывающих напряжений. Испытуемое соедине2 ние, выполненное из подложки 2 и покрытия 3, скрайбируют режущим инструментом 1 в виде зернистого шлифовального круга. Скрайбирование осуществляют са стороны подложки 2 путем последовательного снятия части материала подложки 2 и покрытия 3 в направлении отрыва покрытия 3. Зерна шлифовального круга обеспечивают многократное ударное, тепловое и деформациойное воздействие, а также равномерное по толщине снятие покрытия 3. Перемещение шлифовального круо га осуществляют под углом I — 45 к поверхности покрытия 3, что обеспечивает необходимое соотношение между .ф сдвигающими и отрывающими напряжениями я покрытии 3. Дпя зерен илифоеаль- (/) ного круга используют материал эльбора. 2 з.н. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

1536275

Изобретение относится к испытательной технике, а.именно к способам Определеция адгезионной прочности покрытий.

Целью изобретения является повышение точности определения адгезионной прочности покрытия путем обеспечения равномерного по толщине снятия покрытия и выравнивания сдвигающих и 10 отрывающих напряжений.

На фиг.1 показана схема осуществления способа„ .на фиг.2 — схема вза1 имодействия зерен шлифовального круга с образцом. 15

Способ осуществляют следующим образом.

Используют режущий инструмент 1.

Испытуемое соединение, выполненное из подложки 2 и нанесенного на нее покрытия 3, устанавливают на основание (на чертеже не показано1 пол углом О(1 — 45 и осуществляют скрайбирование режущим инструментом 1 со стороны подложки 2 путем последова- 25 тельного снятия части материала подложки 2 и покрытия в направлении отрыва покрытия 3. В качестве режущего инструмента 1 используют зернистый шлифовальный круг,, которому сообщают вращение со скоростью V при поперечном Б „„ и продольном Б„р перемещениях. Использование зернистого шлифовального круга сбеспечивает многократное ударное, тепловое и деформационное воздействие на сое— динение. Перед движущимися зернами шлифовального круга возникает деформация, которая оказывает сдвнгающее и отрывающее воздействие на переход- 40 ную зону и покрытие 3„

Для обеспечения снятия покрытия 3 постоянной толщины в качестве материала зерен шлифовального круга выбирают материал эльбора„. который не теряет своей режущей способности, а шлифовальный круг при этом не засаливается, Вектор скорос.ги Ч, направленный в направлении отрыва покрытия 3 под углом d I-45 к поверх50 ности покрытия 3, обеспечивает необходимое соотношение между отрывающими и сдвигающими напряжениями в покрытии 3 и переходной зоне.

В случае перемещения шлифовального круга под yrs îì менее 1 зерна о шлифовального круга снимают только материал покрытия 3 без его отрыва. В случае перемещения шлифовального круга под углом более 45 к поверхности покрытия 3 в переходной зоне изменяется задаваемое соотношение между сдвигающими и отрывающими напряжениями в сторону преобладания отрываю-, щих напряжений, что приводит к отделению покрытия 3 от подложки 2 в виде сколов.

Возникающие при скрайбировании соединения напряжения йревышают прочность адгезионных связей покрытия 3 с подложкой 2 и приводят к отслоению покрытия 3. Отслоения обнаруживаются не на всей поверхности контакта шлифовального круга с покрытием 3, а. лишь в тех местах, где адгезия слабее. Чем больше площадь отслоений покрытия, тем слабее адгезионные связи покрытия с подложкой. При подсчете площадей отслоений на площадке контакта шлифовального круга с покрытием получают интегральную характеристику адгезии соединения.

Пример. Исследовали две партии режущих пластин размерами 12 12 "

"5 мм из стали Р6М5, На переднюю поверхность пластин наносили покрытие

TiN методом КИБ на различных технологических режимах, Толщина покрытия на пластинах обеих партий 5 мкм. Определяли качество адгезии на пластинах каждой партии. Для этого пластины пэ очереди устанавливали на магнитной плите плоскошлифовального о станка под углом 4 к направлению продольной подачи круга. Производили касание нижними точками периферии круга поверхности покрытия. Далее устанавливали подачу на глубину Я „ „=.

=G,4 мм/дв.х и производили продольное перемещение круга с S „ =5 м/мин.

В результате круг снимал на пластине фаску под углом 4 к поверхности покрытия. Использовали круг из эльбора марки JI010, 100Х, CT К

Подсчет площадей отслоений вели на микроскопе "Neophot-? при увеличениях 500. Площади подсчитывали с помощью вставки для количественной металлографии вдоль пл< щади контакта шлифовального круга и покрытия

2. на базовой площади в 0,6 мм

Результаты подсчета отслоений позволяют заключить, что а,нгезия на пластинах партии 1 лучше, чем па пластинах партии П.

1536275 фовальнсго круга осуществляют под углом 1 45 к пбверхности покрытия.

0.Формула изобретения

Отношение площади отслоений к базовой площади,К

Пластина

Партия

Kñð

I 1

5

II 6

10

О,О!6

0,25

glgg. 2

Составитель В,Свиридов

Редактор К.Крупкина Техред M.Коданич Корректор В. Кабацнй

Заказ 104 Тираж 483 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям н открытиям при ГКНТ C(СР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул . Гагарина, !! !

1. Способ определения адгезионной прочности покрытия, по которому скрайбируют режущим инструментом нанесенное на подложку покрытие, изме" ряют площадь отслоившегося покрытия и по ее величине определяют адгезионную прочность, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности определения, в качестве режущего инструмента используют зернистый шлифовальный .круг, а скрайбирование осуществляют со стороны подложки,путем последовательного снятия части материала подложки и покрытия в направлении отрыва покрытия.

2. Способ по .и.1, о т л и ч а юшийся тем, что используют шлифовальный круг с зернами из эльбора.

3, Способ по и.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что перемещение шли0,017

0,015

0,021

0,013

0,016

0,225

0,225

0,213

0,3

0,3