Образец для оценки когезионной прочности порошковых металлических покрытий



Образец для оценки когезионной прочности порошковых металлических покрытий
Образец для оценки когезионной прочности порошковых металлических покрытий
Образец для оценки когезионной прочности порошковых металлических покрытий
G01N1/28 - Исследование или анализ материалов путем определения их химических или физических свойств (разделение материалов вообще B01D,B01J,B03,B07; аппараты, полностью охватываемые каким-либо подклассом, см. в соответствующем подклассе, например B01L; измерение или испытание с помощью ферментов или микроорганизмов C12M,C12Q; исследование грунта основания на стройплощадке E02D 1/00;мониторинговые или диагностические устройства для оборудования для обработки выхлопных газов F01N 11/00; определение изменений влажности при компенсационных измерениях других переменных величин или для коррекции показаний приборов при изменении влажности, см. G01D или соответствующий подкласс, относящийся к измеряемой величине; испытание

Владельцы патента RU 2649085:

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения им. А.А. Благонравова Российской академии наук (ИМАШ РАН) (RU)

Изобретение относится к образцу для оценки когезионной прочности металлических покрытий и может быть использовано в различных отраслях машиностроения, где применяются газотермические и газодинамический методы нанесения покрытий для оценки когезионной прочности порошковых металлических покрытий. Металлическая подложка образца выполнена в виде двух полых цилиндрических симметричных частей. Части подложки соосно соединены между собой с помощью центрирующей втулки с обеспечением зазора на стыке цилиндрических частей 10-20 мкм. Подложки имеют на наружной образующей углубления в виде проточек, а на внутренних поверхностях выполнены проточки диаметром, соответствующим наружному диаметру центрирующей втулки, и суммарной длиной, равной длине втулки. На внутренней поверхности обеих частей подложки выполнена резьба под установку хвостовиков для крепления образца в растягивающей испытательной машине. Покрытие нанесено единым равномерным слоем по всей образующей толщиной 0,02-1,0 мм с заполнением наружных углублений, получено путем окончательной доводочной механической обработки. В каждой из двух цилиндрических симметричных частей закреплен цилиндрический хвостовик. Технический результат: возможность проводить оценку когезионной прочности газодинамических порошковых металлических покрытий и тем самым повысить надежность и ресурс машиностроительной продукции. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к методам оценки когезии металлических порошковых покрытий для изделий, изготовленных из металлов и сплавов, и которое может быть использовано в различных отраслях машиностроения для повышения качества и надежности продукции за счет использования газотермических и газодинамического методов нанесения покрытий различного назначения.

Известен способ оценки когезионной прочности порошковых металлических покрытий со стальной поверхностью, заключающийся в нанесении покрытия на металлическую подложку и отрыве покрытия от подложки, определения максимальной нагрузки, необходимой для отрыва слоя покрытия, и по ее величине вычисления значения когезии (Патент РФ №2309397, МПК G01N 19/04, 2006 г.).

При этом способе оценки свойств покрытия используются образцы в виде металлических пластин (подложки) с нанесенным на них газотермическим покрытием. Для определения когезионной прочности осуществляют разрыв образца в разрывной машине.

К недостаткам таких образцов, которые используются для оценки свойств покрытия, следует отнести невозможность получения качественного (без внутренних полостей) газодинамического покрытия на поверхности составной пластины подложки, к которой предъявляются высокие требования по соосности и стыковке сопрягаемых элементов подложки, а также установки испытываемых образцов на разрывной машине, что существенным образом влияет на точность оценки когезионной прочности газотермических покрытий.

Наиболее близким к предлагаемому образцу для оценки когезионной прочности является образец, описанный в промышленном стандарте для испытания покрытий, нанесенных газотермическими методами напыления (Японский промышленный стандарт Н8663-1961). Описанный в документах стандарта образец состоит из двух полых частей (половинок) с торцевыми ступенчатыми проточками, которые обеспечивают центрирование частей образца за счет совмещения проточек цилиндрических частей. На этапе подготовки испытаний образца на разрывной машине при нанесении покрытия на образец используется технологическая оснастка в виде шпильки с резьбой и гайки, которыми соединяются и стягиваются две части, после чего образец помещается в растягивающую испытательную машину, на которой проводится оценка разрушения покрытия.

Важным при оценке когезионной прочности газодинамического покрытия является исключение факторов, влияющих на качество покрытия в процессе его напыления на подложку при подготовке образца к испытаниям на разрывной машине, в частности не допускаются существенные дефекты поверхности в виде несплошности размером более 20 мкм, а также «затекание» частиц покрытия в зазоры стыка частей подложки. Нанесение покрытия по японскому промышленному стандарту показало невозможность получения качественного слоя металла для проведения испытания на когезию. При совмещении двух частей образца между ними формируется незначительный зазор 50-60 мкм, который несущественен при газотермическом напылении, где используются частицы ≥60 мк. В газодинамическом напылении используют частицы ≤50 мк, которые попадают в зазор и не формируют полноценного покрытия на поверхности образца по краям зазора. При значительной толщине напыления ≥1 мм наносимый металл закрывает всю поверхность образца, включая зазор, но при последующей механической обработке выявляются участки с несплошным заполнением металла по толщине (значительные поры и полости). В таком случае результаты испытания не имеют достоверности из-за невозможности расчета площади, которая подвергается деформации и разрушению.

Задачей заявляемого решения является оценка когезионной прочности газодинамических порошковых металлических покрытий со стальной основой.

Технический результат достигается тем, что используется образец для оценки когезионной прочности порошковых металлических покрытий, нанесенных на металлическую подложку, выполненную в виде двух полых цилиндрических симметричных частей, части подложки соосно соединены между собой с помощью центрирующей втулки, при этом подложки имеют на наружной образующей углубления в виде проточек, а на внутренних поверхностях выполнены проточки диаметром, соответствующим наружному диаметру центрирующей втулки, и суммарной длиной, равной длине втулки, причем на внутренней поверхности обеих частей подложки выполнена резьба под установку хвостовиков для крепления образца в растягивающей испытательной машине, которые установлены с противоположных сторон от контактирующих торцов, при этом покрытие нанесено единым равномерным слоем по всей образующей толщиной 0,02-1,0 мм с заполнением внешних углублений, получено путем окончательной доводочной механической обработки, при этом обе части центрированы с помощью внутренней втулки и в каждой из двух цилиндрических симметричных частей закреплен цилиндрический хвостовик с обеспечением зазора на стыке цилиндрических частей менее 20 мкм. Для нанесения покрытия устанавливается сменная технологическая стяжка цилиндрических частей, содержащая шпильку, шайбы и гайки.

На фиг. 1 представлен образец для оценки когезионной прочности порошковых металлических покрытий, предназначенный для установки в разрывную машину.

На фиг. 2 представлена технологическая оснастка для нанесения газодинамических покрытий на образцы.

Образец для оценки когезионной прочности порошковых металлических покрытий, нанесенных на металлическую подложку, выполненную в виде двух полых цилиндрических симметричных частей 1 и 2, соосно соединенных между собой с помощью центрирующей втулки 3 с обеспечением зазора на стыке цилиндрических частей 10-20 мкм, при этом обе части подложки имеют на наружной образующей углубления в виде проточек 4, а на внутренних поверхностях выполнены установочные проточки диаметром, соответствующим наружному диаметру центрирующей втулки 3, и суммарной длиной, равной длине втулки, причем на внутренней поверхности обеих частей подложки выполнена резьба под установку хвостовиков 5 для крепления образца в растягивающей испытательной машине, при этом покрытие 6 нанесено и получено путем окончательной доводочной механической обработки единым равномерным слоем по всей образующей толщиной 0,02-1,0 мм с заполнением наружных углублений 4 обеих частей подложки, при этом в каждой из двух цилиндрических симметричных частей установлен хвостовик.

Технологическая оснастка, которая используется при подготовке образца к испытаниям на растягивающей машине, включает в себя шпильку 7, шайбы 8 и гайки 9. С помощью этой оснасти части 1 и 2 образца стягиваются таким образом, что обеспечивается требуемая соосность и плотность контакта частей 1 и 2, после чего газодинамическим способом покрытие 6 наносится на поверхность симметричных частей.

Испытание образца осуществляется следующим образом. Две симметричные части 1 и 2 (фиг. 1) фиксируются с помощью центрирующей втулки 3 и «жестко» соединяются с помощью технологической оснастки, состоящей из шпильки 7, шайб 8 и гаек 9. За счет затягивания этого болтового соединения обеспечивается плотное соединение симметричных частей 1 и 2. На поверхность симметричных частей с заполнением углублений наносится равномерное по толщине 0,02-1,0 мм покрытие 6 с последующей обработкой его лезвийным инструментом до получения необходимой толщины слоя металла. После этого образец освобождается от соединения шпильки 7 и во внутреннюю резьбу, как показано на фиг. 1, заворачиваются хвостовики 5, необходимые для закрепления устройства в захватах разрывной испытательной машины. Образец устанавливается в захваты разрывной машины, и к нему прикладывается растягивающее усилие. В процессе испытаний определяют нагрузку, при которой происходит отрыв одной цилиндрической части от другой. Затем, используя известную формулу, определяют когезионную прочность покрытия:

где Pmax - максимальная нагрузка предшествующая отрыву (разрушению);

F - площадь слоя металла покрытия, нанесенного гидродинамическим способом.

Особенностью предлагаемого образца для определения механических свойств покрытия при растяжении являются полностью идентичные части, использующиеся в качестве подложки, и система центровки для нанесения покрытия, позволяющие получить зазор между сопрягаемыми цилиндрическими частями менее 20 мкм. Предлагаемая методика испытания покрытия позволяет получить только величину когезионной прочности наносимого металла.

1. Образец для оценки когезионной прочности порошковых металлических покрытий, нанесенных на металлическую подложку, выполненную в виде двух полых цилиндрических симметричных частей, отличающийся тем, что части подложки соосно соединены между собой с помощью центрирующей втулки с обеспечением зазора на стыке цилиндрических частей 10-20 мкм, при этом подложки имеют на наружной образующей углубления в виде проточек, а на внутренних поверхностях выполнены проточки диаметром, соответствующим наружному диаметру центрирующей втулки, и суммарной длиной, равной длине втулки, причем на внутренней поверхности обеих частей подложки выполнена резьба под установку хвостовиков для крепления образца в растягивающей испытательной машине, при этом покрытие нанесено единым равномерным слоем по всей образующей толщиной 0,02-1,0 мм с заполнением наружных углублений, получено путем окончательной доводочной механической обработки, при этом в каждой из двух цилиндрических симметричных частей закреплен цилиндрический хвостовик.

2. Образец по п. 1, отличающийся тем, что в нем установлена сменная технологическая стяжка цилиндрических частей, содержащая шпильку, шайбы и гайки.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области испытаний материалов, в частности к устройствам и способам определения адгезии цементного камня к металлу. Сущность: осуществляют фиксацию вертикальной направляющей, установку коаксиально формы, заполнение зазора между ними цементным раствором, отверждение цементного раствора в водной среде при заданной температуре, проведение испытания с выдавливанием направляющей прессом из отвержденного цементного раствора.

Изобретение относится к области технической физики и может быть использовано для определения адгезионной прочности многослойного керамического теплозащитного покрытия (ТЗП), применяемого для защиты деталей машин от высоких температур, преимущественно в авиационной технике.

Использование: для определения адгезионной прочности несплошных наноструктурированных покрытий. Сущность изобретения заключается в том, что способ определения адгезионной прочности покрытий к подложке включает выбор области покрытия, проведение воздействия на выбранную область, регистрацию данных о воздействии, анализируя которые судят об адгезионной прочности покрытий к подложке, при выборе области покрытия выделяют ряд участков покрытия, содержащих в совокупности по меньшей мере семь одиночных одномерных пьезоэлектрических нанообъектов, на каждый из выбранных участков проводят воздействие электрическим полем в режиме силовой микроскопии пьезоотклика, при этом регистрируют в виде изображения топографии участков и изображения пьезоотклика, визуально анализируя которые выявляют наличие ступенчатых переходов на изображениях пьезоотклика, которые характеризуют разделение одиночных одномерных пьезоэлектрических нанообъектов выбранных участков на часть нанообъектов, жестко закрепленную на подложке, и часть нанообъектов, незакрепленную на подложке, по изображениям топографии выбранных участков определяют общее количество содержащихся на участках нанообъектов и по изображениям пьезоотклика определяют количество нанообъектов на участках, характеризующихся ступенчатым переходом, по отношению (А) между общим количеством выявленных нанообъектов и количеством нанообъектов, характеризующихся ступенчатым переходом, судят об адгезионной прочности всего покрытия, при А<0,3 определяют отсутствие адгезионной прочности, при А>0,7 определяют максимальную адгезионную прочность.

Изобретение относится к способу проверки адгезии эластичных клеев или эластичных герметиков к поверхностям деталей, имеющему следующие шаги: а) клей (5) или герметик наносят на поверхность (3) детали, б) пытаются, факультативно после отверждения клея (5) или герметика, путем приложения отслаивающего усилия (F) отделить нанесенный клей (5) или нанесенный герметик от поверхности (3) детали и в) на основании вызванных приложением отслаивающего усилия (F) разрывов в клее (5) или герметике, с одной стороны, и вызванного приложением отслаивающего усилия (F) отделения клея (5) или герметика от поверхности (3) детали, с другой стороны, оценивают адгезию клея (5) или герметика.

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для определения сил адгезионного взаимодействия и молекулярной составляющей коэффициента трения.

Изобретение относится к контролю качества покрытий с металлом и может быть использовано для количественной оценки прочности сцепления покрытия с металлической основой.

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для определения и контроля адгезионной прочности покрытий различных конструкций, в частности защитных покрытий стальных магистральных трубопроводов.

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для определения прочности сцепления клееполимерных дисперсно наполненных самотвердеющих композиционных материалов различного строения и состава с металлической подложкой.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к способам оценки прочности сцепления металлических покрытий со стальной поверхностью, и может быть использовано для повышения качества и надежности выпускаемой продукции.

Изобретение относится к области медицины и предназначено для испытаний на прочность склеенных слоев зубной шины в виде каппы. Устройство для изготовления проб при определении прочности термосклеивания слоев многослойной защитной зубной шины в виде каппы выполнено в форме диска с диаметром 100±1 мм и высотой 10±0,1 мм, на торцевой стороне диска выполнен вырез прямоугольной формы с высотой 10±0,1 мм, шириной 24±0,1 мм и глубиной 1±0,1 мм, с отверстием под винт для крепления на нем металлической полосы толщиной 1±0,1 мм, шириной 24±0,1 мм и длиной 40±5 мм, изогнутой под углом 90°.

Изобретение относится к аналитической химии органических соединений. Способ определения концентрации паров нафталина в газовой смеси ароматических соединений заключается в том, что материал, содержащий флуорофор дибензоилметанат дифторида бора (DBMBF2) или его метил-, или метокси-, или диметил-, или диметокси- или метилметоксипроизводное, молекулы которого окружены цепями полидиметилсилоксана или алкильными группами, помещают в газовую смесь.

Группа изобретений относится к способам и устройству для обнаружения представляющих интерес веществ. Устройство для термической десорбции выполнено с возможностью обнаружения представляющего интерес вещества в пробе.

Группа изобретений относится к эталонам для неразрушающего контроля пористости. В одном иллюстративном варианте осуществления множество образцов (112) изготовлено с использованием различного способа для каждого образца из множества образцов (112) таким образом, чтобы каждый образец из множества образцов (112) обладал пористостью, отличающейся от других образцов этого множества образцов (112).

Изобретение относится к нанотехнологии и может быть использовано при изготовлении нанокомпозитов. Навеску анализируемых углеродных наночастиц: нанотрубок, нановолокон, астраленов, наноконусов/дисков, графена, оксида графена, после их поверхностной обработки диспергируют с помощью ультразвукового диспергатора в воде или органическом растворителе, являющемся растворителем для полимера, в который будут вводиться наночастицы.

Изобретение относится к таким областям медицины как акушерство, гинекология и репродуктология и представляет собой способ прогнозирования наступления беременности в программе экстракорпорального оплодотворения (ЭКО) при селективном переносе эмбрионов.

Группа изобретений касается онкологии и фармакологии. Предложено терапевтическое и/или профилактическое средство против опухоли с мутацией в RET и против метастазов опухоли, которое содержат соединение формулы (I), где R - C1-6-алкил, его соль или его сольват в качестве активного ингредиента; терапевтическое и/или профилактическое средство того же состава, используемое для пациента с мутацией в RET и против метастазов опухоли; способ идентификации рака или пациента, реагирующего на лечение соединением формулы (I).

Группа изобретений относится к способу определения результата реакции агглютинации, а также к микропланшету и устройству, используемым при осуществлении указанного способа.

Изобретение относится к области медицины, в частности к медицинской генетике и офтальмологии, и предназначено для ДНК-диагностики врожденной формы катаракты. Из периферической крови выделяют ДНК.

Изобретение относится к лабораторному оборудованию, гистологической технике и может использоваться в медицинских клинических лабораториях, биологической, паразитологической лаборатории, прозекторских и в научных целях в научно-исследовательских лабораториях.

Представленные изобретения касаются варианта исходного антитела против TNF-α или исходного связывающего фрагмента антитела против TNF-α, молекулы нуклеиновой кислоты, клетки-хозяина, фармацевтической композиции и способа лечения.

Изобретение относится к области химического анализа. Способ включает обработку образца полупроводникового материала раствором кислот HNO3 и HCl, взятых в объемном соотношении 1:3, и ультразвуком для перевода добавок из поверхности материала в раствор, отбор аликвоты раствора для последующего определения добавок на поверхности материала с последующими промывкой материала до удаления компонентов надосадочного раствора и его разложением в автоклаве смесью кислот HNO3, HCl, HF, взятых в количестве, обеспечивающем растворение диоксида олова, полученный раствор анализируют методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой для определения концентрации добавок в объеме материала. Достигается повышение точности и надежности анализа. 1 з.п. ф-лы, 1 пр., 2 табл.

Изобретение относится к образцу для оценки когезионной прочности металлических покрытий и может быть использовано в различных отраслях машиностроения, где применяются газотермические и газодинамический методы нанесения покрытий для оценки когезионной прочности порошковых металлических покрытий. Металлическая подложка образца выполнена в виде двух полых цилиндрических симметричных частей. Части подложки соосно соединены между собой с помощью центрирующей втулки с обеспечением зазора на стыке цилиндрических частей 10-20 мкм. Подложки имеют на наружной образующей углубления в виде проточек, а на внутренних поверхностях выполнены проточки диаметром, соответствующим наружному диаметру центрирующей втулки, и суммарной длиной, равной длине втулки. На внутренней поверхности обеих частей подложки выполнена резьба под установку хвостовиков для крепления образца в растягивающей испытательной машине. Покрытие нанесено единым равномерным слоем по всей образующей толщиной 0,02-1,0 мм с заполнением наружных углублений, получено путем окончательной доводочной механической обработки. В каждой из двух цилиндрических симметричных частей закреплен цилиндрический хвостовик. Технический результат: возможность проводить оценку когезионной прочности газодинамических порошковых металлических покрытий и тем самым повысить надежность и ресурс машиностроительной продукции. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Наверх