Способ определения качества покрытий на изделиях, полученных обработкой давлением

Авторы патента:

 


Владельцы патента RU 2558268:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный технический университет" (RU)

Изобретение относится к способам определения качества металлических разнофункциональных покрытий на изделиях, получаемых обработкой давлением. Способ определения качества покрытий на изделиях, получаемых обработкой давлением, заключается в том, что образец-свидетель перед подготовкой поверхности по ГОСТ 9.301.78 и нанесением покрытия на него подвергают осадке по схеме напряженно-деформированного состояния аналогично таковой для конкретного вида обработки давлением, при котором получено изделие. Затем исследуемую поверхность образца-свидетеля подвергают комплексной обработке, соответствующей комплексу поверхностной обработки реального изделия после обработки давлением перед нанесением покрытия. В этом случае напряженно-деформированное состояние образца и физико-механическое состояние его поверхности в наибольшей степени соответствует таковым для конкретного вида обработки давлением и последующей поверхностной обработки, при которых получено изделие. Техническим результатом является повышение точности (достоверности) определения параметров качества разнофункциональных покрытий на изделиях, получаемых обработкой давлением.

 

Изобретение относится к способам определения качества металлических разнофункциональных покрытий на изделиях, получаемых обработкой давлением.

Известен способ определения качества покрытий, заключающийся в подготовке поверхности изделия под покрытие согласно ГОСТ 9.301-78, нанесении покрытия на подготовленную поверхность, исследовании основных параметров качества покрытия (прочность сцепления покрытия с основным материалом, микротвердость, толщина, пористость) согласно соответствующим методам контроля по ГОСТ 9.302-79.

Этот способ реализуется следующим образом. Поверхность изделия перед нанесением покрытия подвергается обработке согласно требованиям ГОСТ 9.301-78. Затем на изделие наносят требуемый тип покрытия. Контроль качества нанесенного покрытия на пористость, прочность сцепления покрытия с основным материалом, микротвердость, толщину осуществляют по ГОСТ 9.302-79 (прототип). Допускается производить контроль качества покрытия на образцах-свидетелях простой формы в случае сложной формы изделия и определения параметров качества покрытий на внутренних поверхностях изделия.

Недостатком этого способа является то, что для случая исследования перечисленных выше параметров качества покрытия на реальных изделиях эта процедура существенно затруднена, а зачастую просто невозможна для изделий сложной геометрии, что наиболее характерно для изделий, получаемых обработкой давлением. В случае же использования для исследования качества покрытия образцов-свидетелей простой формы, последние по напряженно-деформированному состоянию и физико-механическому состоянию исследуемой поверхности не соответствуют таковым для изделия после обработки давлением. При этом эти различия весьма существенны. Соответственно параметры качества покрытия, полученные на таких образцах-свидетелях, могут значительно отличаться от соответствующих параметров реальных изделий. Этот недостаток становится еще более существенным, когда требуется определить качество покрытий на внутренних поверхностях изделий, а также когда происходит разработка новых изделий и технологий обработки давлением с последующим нанесением покрытий, где исследования наиболее целесообразно производить на модельных образцах.

Технический результат изобретения - повышение точности (достоверности) определения параметров качества разнофункциональных покрытий на изделиях, получаемых обработкой давлением.

Технический результат достигается тем, что в способ определения качества покрытий на изделиях, полученных обработкой давлением, заключающийся в подготовке поверхности образца-свидетеля согласно ГОСТ 9.301-78, нанесении покрытий на образец-свидетель, исследовании основных параметров качества покрытий на образце-свидетеле: прочность сцепления покрытия с основным материалом, микротвердость, толщина, пористость, согласно соответствующим методам контроля по ГОСТ 9.302-79, добавляется следующее: образец-свидетель перед подготовкой поверхности по ГОСТ 9.301-78 и нанесением покрытий на него подвергают осадке по схеме напряженно-деформированного состояния аналогично таковой для конкретного вида обработки давлением, при котором получено изделие, затем исследуемую поверхность образца-свидетеля подвергают комплексной обработке, соответствующей комплексу поверхностной обработки реального изделия после обработки давлением перед нанесением покрытия.

В этом случае напряженно-деформированнное состояние образца-свидетеля и физико-механическое состояние его поверхности в наибольшей степени соответствует таковым для конкретного вида обработки давлением и последующей поверхностной обработки, при которых получено изделие. После этого исследуемая поверхность образца-свидетеля проходит обработку согласно ГОСТ 9.301-78 и на нее наносят конкретный вид покрытия.

Исследование основных параметров качества покрытий (прочность сцепления покрытия с основным материалом, микротвердость, толщина, пористость) проводят на образце-свидетеле согласно соответствующим методам контроля по ГОСТ 9.302-79.

Пример реализации предлагаемого способа.

Требуется определить качество вакуумного ионно-плазменного износостойкого покрытия из нитрида хрома на внутренней поверхности полости диаметром 10 мм, глубиной 18,5 мм, в цилиндрической детали диаметром 20 мм и высотой 30 мм. Полость в детали из стали 45 получена методом холодного обратного вылавливания на гидравлическом прессе. Скорость выдавливания (скорость деформирования) составляла 1,67 мм/с.

Способ осуществляется следующим образом.

1. Из материала изделия изготавливается образец-свидетель цилиндрической формы диаметром 15 мм и высотой 15 мм. Это обеспечивает структурное соответствие материала изделия и образца-свидетеля. Величина торцевой поверхности образца-свидетеля достаточна для проведения испытаний по определению параметров качества покрытия по методам ГОСТ 9.302-79.

2. Образец-свидетель подвергают свободной осадке между параллельными плитами на гидравлическом прессе со скоростью деформирования 0,83 мм/с. Образец-свидетель осаживают на 9,5 мм. Схема и деформационно-скоростные параметры осадки соответствуют параметрам процесса выдавливания исследуемой полости. В этом случае напряженно-деформированное состояние образца и физико-механическое состояние его поверхности в наибольшей степени соответствует таковым для конкретного вида обработки давлением, при котором получено изделие.

3. Исследуемая поверхность образца-свидетеля после осадки подвергается комплексу обработки, соответствующему комплексу поверхностной обработки реального изделия после обработки давлением: проводят термическую обработку на HRC 45; полируют поверхность до Ra=0,16 мкм. Это обеспечивает идентичность физико-механического состояния исследуемой поверхности образца-свидетеля и поверхности реального изделия пред нанесением покрытия.

4. Производится подготовка исследуемой поверхности образца-свидетеля под покрытие согласно ГОСТ 9.301-78.

5. На исследуемую поверхность образца-свидетеля наносят износостойкое ионно-плазменное покрытие из нитрида хрома совместно с исследуемыми деталями.

6. На исследуемой поверхности образца-свидетеля определяют параметры качества покрытия согласно методам по ГОСТ 9.302-79.

Таким образом, заявленный способ определения качества покрытий позволяет значительно повысить точность определения параметров качества покрытий на изделиях, полученных обработкой давлением, так как при реализации способа в наибольшей степени выполнены структурное и деформационное соответствие образца-свидетеля и реального изделия и идентичность физико-механического состояния их поверхностей перед нанесением покрытия. Особенно это важно при нанесении тонких покрытий физическими методами (например, ионно-плазменные покрытия), когда физико-механическое состояние поверхности и напряженно-деформированное состояние поверхностной зоны изделия существенно влияют на механизмы формирования покрытий.

Способ определения качества покрытий на изделиях, полученных обработкой давлением, заключающийся в подготовке поверхности образца-свидетеля согласно ГОСТ 9.301-78, нанесении покрытий на образец-свидетель, исследовании основных параметров качества покрытий на образце-свидетеле: прочность сцепления покрытия с основным материалом, микротвердость, толщина, пористость, согласно соответствующим методам контроля по ГОСТ 9.302-79, отличающийся тем, что образец-свидетель перед подготовкой поверхности по ГОСТ 9.301-78 и нанесением покрытий на него подвергают осадке по схеме напряженно-деформированного состояния аналогично таковой для конкретного вида обработки давлением, при котором получено изделие, затем исследуемую поверхность образца-свидетеля подвергают комплексной обработке, соответствующей комплексу поверхностной обработки реального изделия после обработки давлением перед нанесением покрытия.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к машинному доению коров. Сначала каждую корову доят доильным аппаратом через счетчик молока.

Изобретение относится к способам анализа образцов пористых материалов. Для определения распределения и профиля проникшего загрязнителя в пористой среде приготовляют суспензию загрязнителя, содержащего по меньшей мере один твердый компонент и окрашенного по меньшей мере одним катионным красителем.

Изобретение относится к способам и устройствам для измерения содержания растворенного газа, остающегося в нефти после сепарации, при различных давлениях и температурах в установках замера дебитов скважин.

Изобретение относится к способам контроля состояния атмосферного воздуха и может быть использовано для мониторинга загрязнения окружающей среды аэрозолями, а также для контроля аварийных выбросов.

Изобретение относится к области аналитической химии. Испытуемый образец золошлакового материала и пары азотной кислоты подвергают контакту в изолированной камере в течение 8-90 часов.

Изобретение относится к области поверхностных явлений и может быть использовано в разных отраслях, в том числе для характеристики дисперсных материалов или раздробленных материалов, песка, цемента и т.п.

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть использовано при изучении возможного взаимодействия в недрах земли пластовых вод и жидких производственных отходов при закачивании последних в глубокозалегающие водоносные пласты.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к разработке нефтяных низкопроницаемых месторождений. Техническим результатом является определение местоположения застойных и слабодренируемых нефтенасыщенных участков нефтяных низкопроницаемых залежей.

Изобретение относится к нефтяной промышленности, а именно к способам контроля за разработкой нефтяных месторождений. Техническим результатом является повышение эффективности способа контроля за разработкой нефтяных месторождений за счет более полного и формализованного учета параметров, характеризующих протекающие в пористой среде процессы.

Изобретение относится к противопожарной технике и может быть использовано при оценке огнетушащей способности порошковых составов огнетушителей. Способ определения распределения массы частиц огнетушащего вещества, содержащегося в нестационарном газовом потоке, с осаждением их на подложке и измерением времени осаждения частиц.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к определению исходных данных для проектирования разработки продуктивной залежи вмещающей, нефть с повышенным содержанием асфальтено-смолистых веществ, проявляющую неньютоновские свойства нелинейной вязкопластичной нефти. Техническим результатом является повышение точности определения реологических, фильтрационных свойств нефти и термобарических параметров системы «пласт-нефть» с учетом влияния неньютоновских свойств нелинейной вязкопластичной нефти. Способ включает исследование скважины и/или использование данных из исходной геолого-физической характеристики пласта, данных о физических свойствах нефти, составе попутного газа, результатов промысловых и гидродинамических исследований скважины на установившемся режиме, включающих пары значений забойного давления и дебита скважины по нефти и определение реологических и/или фильтрационных параметров системы «пласт-нефть» методом моделирования процессов фильтрации нелинейно вязкопластичной нефти на основе полученных данных с определением ее притока. В модели фильтрации нелинейно вязкопластичной нефти учитывают площадь дренирования и фактор формы контура питания, а псевдоустановившийся приток указанной нефти к забою вертикальной добывающей скважины, расположенной в любом месте произвольной по форме площади дренирования, определяют по математической формуле. 3 з.п. ф-лы, 6 табл., 2 ил.

Изобретение относится к литейному производству, а именно к определению формы зерен формовочного песка на основе кварца, и может быть использовано при оценке состояния поверхности формовочного песка различных месторождений. Способ включает отбор пробы песка, отделение глинистых частиц, расположение пробы песка на контрастной гладкой подложке, фотографирование через микроскоп, оптический анализ изображения путем наложения сетки и подсчета числа ячеек, содержащих контур фрактала, построение графика логарифмической зависимости, определяющей фрактальную размерность Dp. Анализ изображения осуществляют компьютерной обработкой изображения, подсчитывая число занятых ячеек только на границе зерна песка. Определяют зависимость числа занятых ячеек N со стороной ячейки h от размера ячейки в двойных логарифмических координатах. Построение графика линии логарифмической зависимости осуществляют по lnN от lnh и определяют фрактальную размерность Dp по тангенсу угла наклона линии, полученной построением логарифмической зависимости Dp=lnN/lnh. Техническим результатом является повышение достоверности оценки формы зерна формовочного песка и его развитой поверхности. 3 ил., 2 табл.
Наверх