Образец для определения механических свойств покрытия

 

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к образцам для определения механических свойств покрытия. Целью изобретения является повышение точности и информативности. На образец с подложкой в виде однорядной пружины 1 растяжения с внешней гладкой цилиндрической поверхностью 2 наносят покрытия 4 полосками вдоль оси пружины, при этом ширина б и толщина полосок могут меняться вдоль оси, а сами полосы наносят симметрично оси пружины 1. Растягивают образцы за захватные части 3 и фиксируют кривую усилие-удлинение, по скачкам усилия на которой судят о разрушающих усилиях покрытия 4 между определенными витками пружины 1. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (ц)5 с 01 Б 19/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4600610/25-28 (22) 28 ..10. 88 (46) 23.09.90. Бюл. N- 35 (71) Белорусский институт инженеров железнодорожного транспорта, Институт механики металлополимерных систем

AH -БССР и Гомельский политехнический институт . (72) А.В. Рогачев, О.И. Палий и Е.И. Соколов (53) 620.172.24(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 9476A8, кл. (; 01 N 3/00, 1982. (54) ОБРАЗЕЦ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕХАННЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПОКРЫТИЯ (57) Изобретение относится к испытательной технике, а именно к образцам

„.SU, l 594387 А1

2 для определения механических свойств покрытия. Целью изобретения является повышение точности и информативности.

На образец с подложкой в виде однорядной пружины 1 растяжения с внешней гладкой цилиндрической поверхностью 2 наносят покрытия 4 полосками вдоль оси пружины, при этом ширина J и толщина полосок могут меняться вдоль оси, а сами полосы наносят симметрично оси пружины 1. Растяги» вают образцы за захватные части 3 и фиксируют кривую усилие — удлинение, по скачкам усилия на которой судят о разрушающих усилиях покрытия

4 между определенными витками пружины 1. 4 з.п.k-лы, 3 ил.

1594387

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к образцам для определения механических свойств покрытия °

Целью изобретения .является повыше ние точности и производительности.

На фиг. 1 приведены образцы, вид сбоку; на AIIã. 2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — диаграмма усилие — удлинение при испытании образца.

Образец выполнен в виде цилиндрической однородной пружины 1 растяжения с внешней гладкой цилиндрической поверхностью 2 и захватными частями

3 и имеет размещенное на поверхности 2 покрытие 4 ° При этом покрытие 4 может иметь переменную вдоль оси пружины толщину d, покрытие 4 может быть нанесено полосой или несколькими полосами 5-8 вдоль и симметрично оси пружины 1, при этом полосы могут иметь переменную ширину Ь вдоль оси пружины. 25

Образец испытывают следующим образом.

На цилиндрическую поверхность 2 наносят, например, полосы 5-8 покрыTHH толщины « и ширины Ь вдоль Оси 3Q и симметрично ей.

Затем начинают растягивать пружи- . ну 1, прикладывая растягивающее усилие Р к захватным частям .3. При этом записывают кривую 9 (фиг. 3) растягивающее усилие P — относительное удлинение 31. При разрушении покрытия между какими-либо витками прукины 1 на кривой 9 появляется скачок с УсилиЯ ?2 ДО УсилиЯ Р РазнОсть 40 этих усилий Р -Р, определяет прочность покрытия с учетом площади поперечного сечения покрытия между данными витками (J; b ). После разрушения всех участков покрытия 4 пру- 45 жину 1 разгружают и начинают нагружать пружину I без покрытия 4 (кривая 10, фиг. 3). Деформативность покрытия 4 и модуль его упругости определяют с УчетОм кривОй 10. Описывающей упругие свойства подложки — пружины 1. Нанесение покрытия 4 на подложку в виде пружины 1 позволяет непосредственно замерить прочность и упругие свойства покрытия 4, испытав при этом серию участков покрытия 4, нанесенного в одних и тех же условиях, т.е. повысить точность и производительность.

Нанесение покрытий с градиентом толщины или ширины позволяет за одно испытание оценить влияние масштабных факторов на механические свойства, т.е. повысить производительность. Симметричное расположение четного числа покрытий на подложке относительно оси действия нагрузки способствует исключению перекоса пружины при деформации, что повьппает точность измерения.

Пример, Определение прочности покрытий из модифицированного пен-, тапласта (ПНТ) на поверхности стали и меди.

Образец для проведения испытаний представляет собой цилиндрическую пружину 1 из стали,- внешний диаметр которой 12,5 мм, а длина рабочей части 50 мм. Пружина 1 изготавливается из проволоки 2,5 мм, после плотной намотки которой на стержень 10мм проводится механическая обработка, целью которой является придание внешней поверхности 2 пружины цилиндрической формы. Это достигается снятием металла до участка плотного прилегания витков (1/2 диаметра про« волоки). После этого осуществляется. закалка пружины и шлифование ее внешней поверхности 2, При определении прочности покрытия на меди стальная пружина покрывается в вакууме методом термического испарения слоем меди {толщина покрытия 0 5-1 мкм), На цилиндрическую поверхность пружины наносят покрытие ПНТ толщиной 100 мкм и шириной 3 мм.,ПЛЯ исключения перекоса пружины покрытия наносят симметрично относительно оси пружины, количество покрытий равно четырем. Сформированный образец закрепляют в разрывной машине

Z N-40, Испытание проводят при постоянной скорости деформации, Диаграмма P — - dl регистрируется автоматически, Расчет прочности покрытия про- водится с помощью формулы

Р - P, Р n-S

tl где P u P — параметры диаграммы; п — число покрытий (в данном случае п = 4);

S — площадь поперечного сечения покрытия, С помощью образца за опно испытание, проведенного sa 8,5 мин, полу5,1 чено 20 значений Ь, изменяющихся для пентапласта в пределах от 34,5 до 46,2 МПа обработка массива данных дает следующую информацию; среднее значение 6 39,8 ИПа, дисперсйя расйределения S 1,8 МПа, Ланные значения практически одинаковы для покрытий ПНТ на стапи и меди.

Для проведения сравнительного анализа осуществляется испытание прочности покрытий в соответствии с известным, В этом случае продолжительность испытания (проводилось

20 измерений) составляет 2 ч 50 мин, Среднее значение прочности Ьр

31,1 Mla дисперсия $ 4,5 МПа, Формула изобретения

1. Образец для определения механических свойств покрытия, включающий

594387 6 подложку и размещенное на ней покрытие, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и

5 производительности, подложка выполнена в виде однорядной пружины растяжения с внешней гладкой цилиндрической поверхностью.

2, Образец по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что покрытие- имеет переменную вдоль оси пружины толщину.

3, Образец по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что покрытие нанесено .полосой вдоль .оси пружииы.

4, Образец по п. 3, о т л и ч аю шийся тем, что покрытие имеет переменную шивинч.

5. Образец по п. 3, о т л и ч а2(} ю шийся тем, что покрытие нанесено несколькими полосами симметрично оси пружины.

Фиг. 2

1594387

Составитель Г. Ротницкий

Техред М.Ходанич Корректор М. лароши

Редактор Н. Бобкова

Заказ 2823 Тираж 491 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

«1

Производственно-.издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 1О!

)

)I 3 Р

s0