JP2002214123A - 溶射皮膜の界面密着強度測定方法及び装置 - Google Patents
溶射皮膜の界面密着強度測定方法及び装置Info
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- JP2002214123A JP2002214123A JP2001009329A JP2001009329A JP2002214123A JP 2002214123 A JP2002214123 A JP 2002214123A JP 2001009329 A JP2001009329 A JP 2001009329A JP 2001009329 A JP2001009329 A JP 2001009329A JP 2002214123 A JP2002214123 A JP 2002214123A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 接着剤を使用せずに溶射皮膜の引張試験を行
うことができるようにして、界面密着強度を正確に測定
できるようにする。 【解決手段】 中央部にテーパ状の孔２を穿設したディ
スク状試験片部材３と、先端部４をテーパ状の孔２に合
致するテーパ状としたピン状試験片部材５とを備える。
ディスク状試験片部材３のテーパ状の孔２にピン状試験
片部材５のテーパ状の先端部４を嵌合させ、ディスク状
試験片部材３の表面とピン状試験片部材５の先端面を面
一に形成し、溶射皮膜７を形成して試験片１とする。デ
ィスク状試験片部材３のテーパ状の孔２からピン状試験
片部材の先端部４を引き抜く方向に引張荷重を掛けて引
張破断荷重を測定する。
うことができるようにして、界面密着強度を正確に測定
できるようにする。 【解決手段】 中央部にテーパ状の孔２を穿設したディ
スク状試験片部材３と、先端部４をテーパ状の孔２に合
致するテーパ状としたピン状試験片部材５とを備える。
ディスク状試験片部材３のテーパ状の孔２にピン状試験
片部材５のテーパ状の先端部４を嵌合させ、ディスク状
試験片部材３の表面とピン状試験片部材５の先端面を面
一に形成し、溶射皮膜７を形成して試験片１とする。デ
ィスク状試験片部材３のテーパ状の孔２からピン状試験
片部材の先端部４を引き抜く方向に引張荷重を掛けて引
張破断荷重を測定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はボイラ、航空機エン
ジン等の部品、製品等に対し、耐摩耗性、耐薬品性、耐
熱性等を付与する目的で施される溶射皮膜の界面密着強
度測定方法及び装置に関するものである。
ジン等の部品、製品等に対し、耐摩耗性、耐薬品性、耐
熱性等を付与する目的で施される溶射皮膜の界面密着強
度測定方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】部品、製品等の母材表面に施される溶射
皮膜については、従来より溶射皮膜と母材の境界面の密
着強度を求めることが行われている。
皮膜については、従来より溶射皮膜と母材の境界面の密
着強度を求めることが行われている。
【０００３】従来の母材と溶射皮膜の境界面の密着強度
の測定は、ＪＩＳ規格に準じて行われており、具体的に
は、ＪＩＳ規格（Ｈ８６６６）の密着強さ試験における
引張試験機（ＪＩＳ Ｂ ７２２１）を用いる方法が一
般的に行われている。
の測定は、ＪＩＳ規格に準じて行われており、具体的に
は、ＪＩＳ規格（Ｈ８６６６）の密着強さ試験における
引張試験機（ＪＩＳ Ｂ ７２２１）を用いる方法が一
般的に行われている。
【０００４】図５は上記従来のＪＩＳ規格による引張試
験機にて行う密着強さ試験の概要を示すもので、片面を
溶射面として溶射皮膜ａを施し且つ他面側にねじ穴ｂを
設けた丸棒状のブロックｃと、片面を粗面とし且つ他面
側にねじ穴ｂを設けた丸棒状のブロックｄとを試験片と
して用意し、ブロックｄの粗面に接着剤ｅを薄く均一に
塗布して、ブロックｃの溶射皮膜ａをブロックｄの接着
剤ｅ塗布面に重ね合わせた状態とし、両ブロックｃ，ｄ
を、ねじ穴ｂに螺合させた治具を介して引張試験機にか
けて引っ張ることにより、溶射皮膜ａの界面剥離強度と
しての引張破断荷重を求めるようにするものである。
験機にて行う密着強さ試験の概要を示すもので、片面を
溶射面として溶射皮膜ａを施し且つ他面側にねじ穴ｂを
設けた丸棒状のブロックｃと、片面を粗面とし且つ他面
側にねじ穴ｂを設けた丸棒状のブロックｄとを試験片と
して用意し、ブロックｄの粗面に接着剤ｅを薄く均一に
塗布して、ブロックｃの溶射皮膜ａをブロックｄの接着
剤ｅ塗布面に重ね合わせた状態とし、両ブロックｃ，ｄ
を、ねじ穴ｂに螺合させた治具を介して引張試験機にか
けて引っ張ることにより、溶射皮膜ａの界面剥離強度と
しての引張破断荷重を求めるようにするものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
接着剤を用いてブロックｃとｄの引張試験を行い、ブロ
ックｃと溶射皮膜ａの界面密着強度を測定しようとする
場合、溶射材料や溶射法により接着剤で破断する場合が
多く、溶射皮膜の界面密着強度を正確に測定することが
できないという問題がある。
接着剤を用いてブロックｃとｄの引張試験を行い、ブロ
ックｃと溶射皮膜ａの界面密着強度を測定しようとする
場合、溶射材料や溶射法により接着剤で破断する場合が
多く、溶射皮膜の界面密着強度を正確に測定することが
できないという問題がある。
【０００６】因に、本発明者等が図５に示すブロックｃ
に形成した溶射皮膜ａの密着強さ試験の場合と同様に、
１つのブロックの溶射面に異なる溶射材料による溶射皮
膜を形成し、これに接着剤で別のブロックを接着させた
試験片で密着強さ試験を行ったところ、溶射材料をＣｒ
２Ｏ３として、従来主として採用されていた大気プラズ
マ溶射法により形成した膜厚が３００μｍの溶射皮膜の
場合の破断位置は、皮膜であったが、溶射材料を、Ｎｉ
−１７％Ｗ−１５％Ｃｒ−４％Ｓｉ−３％Ｂ、ＷＣ−１
２％Ｃｏ、Ｃｒ３Ｃ２−２５％ＮｉＣｒとして高速フレ
ーム溶射法（ＨＶＯＦ）により形成した膜厚が５００μ
ｍの溶射皮膜の場合の破断位置は、いずれも接着剤であ
ることが確認され、又、膜厚が１００μｍの硬質クロム
メッキの場合の破断位置も接着剤であることが確認され
た。
に形成した溶射皮膜ａの密着強さ試験の場合と同様に、
１つのブロックの溶射面に異なる溶射材料による溶射皮
膜を形成し、これに接着剤で別のブロックを接着させた
試験片で密着強さ試験を行ったところ、溶射材料をＣｒ
２Ｏ３として、従来主として採用されていた大気プラズ
マ溶射法により形成した膜厚が３００μｍの溶射皮膜の
場合の破断位置は、皮膜であったが、溶射材料を、Ｎｉ
−１７％Ｗ−１５％Ｃｒ−４％Ｓｉ−３％Ｂ、ＷＣ−１
２％Ｃｏ、Ｃｒ３Ｃ２−２５％ＮｉＣｒとして高速フレ
ーム溶射法（ＨＶＯＦ）により形成した膜厚が５００μ
ｍの溶射皮膜の場合の破断位置は、いずれも接着剤であ
ることが確認され、又、膜厚が１００μｍの硬質クロム
メッキの場合の破断位置も接着剤であることが確認され
た。
【０００７】このように、溶射材料や、高速フレーム溶
射法等、溶射技術の向上により、母材に対する溶射皮膜
の密着強度が向上している近年では、母材と溶射皮膜ａ
との界面密着強度が大きくなっているので、従来の密着
強さ試験では、溶射皮膜の界面密着強度は溶射皮膜ａと
接着剤ｅとの接着強度よりも大きいということはわかる
が、溶射皮膜ａの正確な界面密着強度を求めることがで
きないという問題がある。
射法等、溶射技術の向上により、母材に対する溶射皮膜
の密着強度が向上している近年では、母材と溶射皮膜ａ
との界面密着強度が大きくなっているので、従来の密着
強さ試験では、溶射皮膜の界面密着強度は溶射皮膜ａと
接着剤ｅとの接着強度よりも大きいということはわかる
が、溶射皮膜ａの正確な界面密着強度を求めることがで
きないという問題がある。
【０００８】そこで、本発明は、接着剤を使用せずに溶
射皮膜の密着強さ試験を行うことができるようにして、
正確に界面密着強度を求めることができるようにしよう
とするものである。
射皮膜の密着強さ試験を行うことができるようにして、
正確に界面密着強度を求めることができるようにしよう
とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、ディスク状試験片部材の中央部に前面側
が細くなるようなテーパ状の孔を穿設して該テーパ状の
孔に、ピン状試験片部材の先端部をテーパ状に加工して
後側より嵌合させ、且つディスク状試験片部材の前側面
とピン状試験片部材の先端面とを面一な溶射面として該
溶射面に溶射皮膜を形成してなる試験片を用い、該試験
片のディスク状試験片部材のテーパ状の孔からピン状試
験片部材の先端部を引き抜く方向の引張荷重を掛けて引
張破断荷重を求めるようにする溶射皮膜の界面密着強度
測定方法とし、又、中央部にテーパ状の孔を穿設したデ
ィスク状試験片部材の該テーパ状の孔に、先端部を該テ
ーパ状の孔と合致するようにテーパ状に加工したピン状
試験片部材の該先端部を嵌合させ、且つディスク状試験
片部材の前側面とピン状試験片部材の先端面とを面一な
溶射面として該溶射面に溶射皮膜を形成してなる試験片
におけるディスク状試験片部材を保持するホルダーと、
ピン状試験片部材を保持するホルダーとを、架台フレー
ム内に上下に対向させて配置して、下方に位置するホル
ダーを架台フレームに固定すると共に、上方に位置する
ホルダーを、架台フレームの上部架台板を通して昇降可
能に配した吊ロッドの下端部に取り付け、且つ上記吊ロ
ッドの上端部を、上記架台フレームの上方部に設置した
昇降駆動装置に、荷重計を介して連結した構成を有する
溶射皮膜の界面密着強度測定装置とする。
決するために、ディスク状試験片部材の中央部に前面側
が細くなるようなテーパ状の孔を穿設して該テーパ状の
孔に、ピン状試験片部材の先端部をテーパ状に加工して
後側より嵌合させ、且つディスク状試験片部材の前側面
とピン状試験片部材の先端面とを面一な溶射面として該
溶射面に溶射皮膜を形成してなる試験片を用い、該試験
片のディスク状試験片部材のテーパ状の孔からピン状試
験片部材の先端部を引き抜く方向の引張荷重を掛けて引
張破断荷重を求めるようにする溶射皮膜の界面密着強度
測定方法とし、又、中央部にテーパ状の孔を穿設したデ
ィスク状試験片部材の該テーパ状の孔に、先端部を該テ
ーパ状の孔と合致するようにテーパ状に加工したピン状
試験片部材の該先端部を嵌合させ、且つディスク状試験
片部材の前側面とピン状試験片部材の先端面とを面一な
溶射面として該溶射面に溶射皮膜を形成してなる試験片
におけるディスク状試験片部材を保持するホルダーと、
ピン状試験片部材を保持するホルダーとを、架台フレー
ム内に上下に対向させて配置して、下方に位置するホル
ダーを架台フレームに固定すると共に、上方に位置する
ホルダーを、架台フレームの上部架台板を通して昇降可
能に配した吊ロッドの下端部に取り付け、且つ上記吊ロ
ッドの上端部を、上記架台フレームの上方部に設置した
昇降駆動装置に、荷重計を介して連結した構成を有する
溶射皮膜の界面密着強度測定装置とする。
【００１０】ディスク状試験片部材のテーパ状の孔から
ピン状試験片部材の先端部を引き抜く方向の引張荷重を
与えると、破断個所を、母材となるピン状試験片部材の
先端面と溶射皮膜の界面とすることができ、界面密着強
度を小さな引張荷重で正確に測定することができる。
ピン状試験片部材の先端部を引き抜く方向の引張荷重を
与えると、破断個所を、母材となるピン状試験片部材の
先端面と溶射皮膜の界面とすることができ、界面密着強
度を小さな引張荷重で正確に測定することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。
を参照して説明する。
【００１２】図１は本発明の溶射皮膜の界面密着強度測
定装置に装着して用いる試験片１を示すもので、該試験
片１は、主として、中央部に前面側が細くなるような所
要角度のテーパ状の孔２を穿設したディスク状試験片部
材３と、先端部４を上記テーパ状の孔２と合致するよう
テーパ状に加工して該先端部４をテーパ状の孔２に嵌合
させるようにした小径のピン状試験片部材５とを有し、
且つ該ピン状試験片部材５の先端部４をテーパ状の孔２
に嵌合させたときに該孔２から露出する先端部４の先端
面とディスク状試験片部材３の前側面とを面一な溶射面
６として、該溶射面６に溶射皮膜７を形成してなる構成
としてあり、又、上記溶射面６に溶射皮膜７を施工する
際の治具を取り付けるために、ディスク状試験片部材３
の反溶射面側に、複数のねじ穴８を設けると共に、ピン
状試験片部材５の後端面に円錐状の凹部９を設け、更
に、後述する測定装置への装着時に装着用ナット１１を
取り付けるために、ピン状試験片部材５の後端部外周に
ねじ部１０を設けた構成としてある。
定装置に装着して用いる試験片１を示すもので、該試験
片１は、主として、中央部に前面側が細くなるような所
要角度のテーパ状の孔２を穿設したディスク状試験片部
材３と、先端部４を上記テーパ状の孔２と合致するよう
テーパ状に加工して該先端部４をテーパ状の孔２に嵌合
させるようにした小径のピン状試験片部材５とを有し、
且つ該ピン状試験片部材５の先端部４をテーパ状の孔２
に嵌合させたときに該孔２から露出する先端部４の先端
面とディスク状試験片部材３の前側面とを面一な溶射面
６として、該溶射面６に溶射皮膜７を形成してなる構成
としてあり、又、上記溶射面６に溶射皮膜７を施工する
際の治具を取り付けるために、ディスク状試験片部材３
の反溶射面側に、複数のねじ穴８を設けると共に、ピン
状試験片部材５の後端面に円錐状の凹部９を設け、更
に、後述する測定装置への装着時に装着用ナット１１を
取り付けるために、ピン状試験片部材５の後端部外周に
ねじ部１０を設けた構成としてある。
【００１３】次に、図２は上記試験片１を製作するとき
に用いる治具１２を示すもので、一端となる上端から他
端となる下端へ向けて中心部にピン収納部１３を形成し
た厚肉円筒状の治具本体１４を有し、該治具本体１４の
厚肉の周壁部には、試験片１のディスク状試験片部材３
に設けてあるねじ穴８の位置に合わせて、ねじ穴８の直
径に対応させた小径孔部１５ａとそれよりも大径の大径
孔部１５ｂとを段差部１５ｃを介して連設してなる貫通
孔１５を、小径孔部１５ａが上端側（ディスク状試験片
部材３側）に位置するように穿設して、該貫通孔１５に
挿入した固定ねじ１６の頭部を段差部１５ｃに当接させ
た状態で先端側のねじ部をねじ穴８に螺合させて締め付
けることにより、治具本体１４の上端にディスク状試験
片部材３を固定できるようにしてあり、且つ該治具本体
１４の下端部には、中心位置にねじ孔１７を設けて、該
ねじ孔１７に螺合させた止めねじ１８の先端を試験片１
のピン状試験片部材５の後端面に設けてある凹部９に押
し付けることにより、先端部４をテーパ状の孔２に嵌合
させて密着させるようにしてある。
に用いる治具１２を示すもので、一端となる上端から他
端となる下端へ向けて中心部にピン収納部１３を形成し
た厚肉円筒状の治具本体１４を有し、該治具本体１４の
厚肉の周壁部には、試験片１のディスク状試験片部材３
に設けてあるねじ穴８の位置に合わせて、ねじ穴８の直
径に対応させた小径孔部１５ａとそれよりも大径の大径
孔部１５ｂとを段差部１５ｃを介して連設してなる貫通
孔１５を、小径孔部１５ａが上端側（ディスク状試験片
部材３側）に位置するように穿設して、該貫通孔１５に
挿入した固定ねじ１６の頭部を段差部１５ｃに当接させ
た状態で先端側のねじ部をねじ穴８に螺合させて締め付
けることにより、治具本体１４の上端にディスク状試験
片部材３を固定できるようにしてあり、且つ該治具本体
１４の下端部には、中心位置にねじ孔１７を設けて、該
ねじ孔１７に螺合させた止めねじ１８の先端を試験片１
のピン状試験片部材５の後端面に設けてある凹部９に押
し付けることにより、先端部４をテーパ状の孔２に嵌合
させて密着させるようにしてある。
【００１４】したがって、ディスク状試験片部材３とピ
ン状試験片部材５とを図２に示す如く治具１２に保持さ
せた状態として、溶射面６を面一に仕上げた後、溶射面
６に溶射皮膜７を形成させることにより、図１に示す如
き試験片１が得られる。
ン状試験片部材５とを図２に示す如く治具１２に保持さ
せた状態として、溶射面６を面一に仕上げた後、溶射面
６に溶射皮膜７を形成させることにより、図１に示す如
き試験片１が得られる。
【００１５】次いで、図３は上記試験片１を装着して溶
射皮膜７の界面密着強度を測定するための引張試験を行
う測定装置の実施の一形態を示すもので、上部架台板１
９と下部架台板２０と両架台板１９，２０の端部同士を
連結する複数本の支柱２１とからなる架台フレーム２２
内に、上記試験片１のディスク状試験片部材３を保持す
るためのホルダー２３とピン状試験片部材５を保持する
ためのホルダー２４とを上下に対向させて配置して、ホ
ルダー２３を、上記架台フレーム２２の上部架台板１９
を通して昇降可能に配した吊ロッド２５の下端部に取り
付けると共に、ホルダー２４を、架台フレーム２２の下
部架台板２０上に立設した固定用ロッド２６の上端部に
取り付け、且つ上記吊ロッド２５の上端に荷重計（ロー
ドセル）２７を取り付けて、該荷重計２７を、架台フレ
ーム２２の上部架台板１９上に設置した上下方向のガイ
ドフレーム２８に昇降可能に支持させ、更に、該ガイド
フレーム２８の上に、昇降駆動装置としてのステッピン
グモータ２９を、減速ギヤを内蔵するギヤボックス３０
を介して設置し、該ギヤボックス３０内の減速ギヤの出
力軸に連結した昇降ロッド３１の下端を、上記荷重計２
７に連結し、ステッピングモータ２９の駆動力を昇降ロ
ッド３１、荷重計２７を介し吊ロッド２５に伝えること
により、上下のホルダー２３，２４に保持された試験片
１に引張荷重が与えられるようにしてある。３２は変位
計を示す。
射皮膜７の界面密着強度を測定するための引張試験を行
う測定装置の実施の一形態を示すもので、上部架台板１
９と下部架台板２０と両架台板１９，２０の端部同士を
連結する複数本の支柱２１とからなる架台フレーム２２
内に、上記試験片１のディスク状試験片部材３を保持す
るためのホルダー２３とピン状試験片部材５を保持する
ためのホルダー２４とを上下に対向させて配置して、ホ
ルダー２３を、上記架台フレーム２２の上部架台板１９
を通して昇降可能に配した吊ロッド２５の下端部に取り
付けると共に、ホルダー２４を、架台フレーム２２の下
部架台板２０上に立設した固定用ロッド２６の上端部に
取り付け、且つ上記吊ロッド２５の上端に荷重計（ロー
ドセル）２７を取り付けて、該荷重計２７を、架台フレ
ーム２２の上部架台板１９上に設置した上下方向のガイ
ドフレーム２８に昇降可能に支持させ、更に、該ガイド
フレーム２８の上に、昇降駆動装置としてのステッピン
グモータ２９を、減速ギヤを内蔵するギヤボックス３０
を介して設置し、該ギヤボックス３０内の減速ギヤの出
力軸に連結した昇降ロッド３１の下端を、上記荷重計２
７に連結し、ステッピングモータ２９の駆動力を昇降ロ
ッド３１、荷重計２７を介し吊ロッド２５に伝えること
により、上下のホルダー２３，２４に保持された試験片
１に引張荷重が与えられるようにしてある。３２は変位
計を示す。
【００１６】上記上方に位置するホルダー２３には、図
４に一例を示す如く、試験片１のディスク状試験片部材
３を装着保持する際に、ピン状試験片部材５の上端部付
近を横方向から挿入できるように、下端部にＵ字状の溝
３３が形成してある。又、下方に位置するホルダー２４
にも、上端部に同様な溝が形成してある。
４に一例を示す如く、試験片１のディスク状試験片部材
３を装着保持する際に、ピン状試験片部材５の上端部付
近を横方向から挿入できるように、下端部にＵ字状の溝
３３が形成してある。又、下方に位置するホルダー２４
にも、上端部に同様な溝が形成してある。
【００１７】試験片１に施した溶射皮膜７の界面密着強
度を測定する場合は、図１の如く製作した試験片１を、
図３に示す測定装置に装着して引張試験を行うようにす
る。この場合、測定装置のホルダー２３に、ディスク状
試験片部材３側が保持されるように、又、ホルダー２４
に、ピン状試験片部材５の下端部が装着用ナット１１を
介して保持されるように試験片１を装着した状態とし
て、ステッピングモータ２９を駆動して、昇降ロッド３
１に上昇力を与えて、その力を荷重計２７を介し吊ロッ
ド２５に伝えるようにすると、上下のホルダー２３，２
４を介して、試験片１に対し、ディスク状試験片部材３
のテーパ状の孔２からピン状試験片部材５の先端部４を
引き抜く方向の引張荷重がかけられるので、引張破断荷
重を荷重計２７で測定することにより、溶射皮膜７の界
面密着強度を求めることができる。この際、破断個所
は、母材となるピン状試験片部材５の先端面と溶射皮膜
７との界面となるので、密着強度を正確に測定すること
ができると共に、直径の小さいピン状試験片部材５の先
端面に荷重が集中するため、小さな荷重で測定すること
ができる。
度を測定する場合は、図１の如く製作した試験片１を、
図３に示す測定装置に装着して引張試験を行うようにす
る。この場合、測定装置のホルダー２３に、ディスク状
試験片部材３側が保持されるように、又、ホルダー２４
に、ピン状試験片部材５の下端部が装着用ナット１１を
介して保持されるように試験片１を装着した状態とし
て、ステッピングモータ２９を駆動して、昇降ロッド３
１に上昇力を与えて、その力を荷重計２７を介し吊ロッ
ド２５に伝えるようにすると、上下のホルダー２３，２
４を介して、試験片１に対し、ディスク状試験片部材３
のテーパ状の孔２からピン状試験片部材５の先端部４を
引き抜く方向の引張荷重がかけられるので、引張破断荷
重を荷重計２７で測定することにより、溶射皮膜７の界
面密着強度を求めることができる。この際、破断個所
は、母材となるピン状試験片部材５の先端面と溶射皮膜
７との界面となるので、密着強度を正確に測定すること
ができると共に、直径の小さいピン状試験片部材５の先
端面に荷重が集中するため、小さな荷重で測定すること
ができる。
【００１８】なお、上記実施の形態では、上方に位置す
るホルダー２３に試験片１のディスク状試験片部材３側
を保持させるようにした場合を示したが、上下逆でもよ
いこと、その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内におい
て種々変更を加え得ることは勿論である。
るホルダー２３に試験片１のディスク状試験片部材３側
を保持させるようにした場合を示したが、上下逆でもよ
いこと、その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内におい
て種々変更を加え得ることは勿論である。
【００１９】
【実施例】次に、図３に示す測定装置を用いて、ピン状
試験片部材５の先端面の面積（接着面積）をそれぞれ異
ならせた試験片１−１、１−２、１−３、１−４、１−
５、１−６について引張試験を行った結果を表１に示
す。なお、試験片１−１〜１−６は、取り扱い時の横振
れと引張試験時の摩擦を考慮して、先端部４の角度をい
ずれも２０°とし、又、母材となるディスク状試験片部
材３とピン状試験片部材５は共にＳＵＳ３０４製とし、
溶射面には、サーメットとしてＷＣ−１２％Ｃｏを高速
フレーム溶射法により溶射して、溶射皮膜７を５００μ
ｍの膜厚として形成した。
試験片部材５の先端面の面積（接着面積）をそれぞれ異
ならせた試験片１−１、１−２、１−３、１−４、１−
５、１−６について引張試験を行った結果を表１に示
す。なお、試験片１−１〜１−６は、取り扱い時の横振
れと引張試験時の摩擦を考慮して、先端部４の角度をい
ずれも２０°とし、又、母材となるディスク状試験片部
材３とピン状試験片部材５は共にＳＵＳ３０４製とし、
溶射面には、サーメットとしてＷＣ−１２％Ｃｏを高速
フレーム溶射法により溶射して、溶射皮膜７を５００μ
ｍの膜厚として形成した。
【００２０】
【表１】 表１から明らかなように、各試験片１−１〜１−６の破
断荷重は１５６〜２０８Ｎ／ｍｍ２であり、いずれも接
着剤の破断荷重以上の界面剥離強度であった。
断荷重は１５６〜２０８Ｎ／ｍｍ２であり、いずれも接
着剤の破断荷重以上の界面剥離強度であった。
【００２１】因に、引張試験後のピン状試験片部材５の
破断面の溶射皮膜７の有無を確認するために、タングス
テン成分の面分析を行ったところ、破断面全体にタング
ステンが検出され、溶射皮膜７が、ピン状試験片部材５
の先端面に残留していることが確認できた。このことか
ら、破断はピン状試験片部材５の先端面ではなく、溶射
皮膜７で起きており、皮膜界面は皮膜内強度と比較して
同等以上の引張強度を有していることが判明した。
破断面の溶射皮膜７の有無を確認するために、タングス
テン成分の面分析を行ったところ、破断面全体にタング
ステンが検出され、溶射皮膜７が、ピン状試験片部材５
の先端面に残留していることが確認できた。このことか
ら、破断はピン状試験片部材５の先端面ではなく、溶射
皮膜７で起きており、皮膜界面は皮膜内強度と比較して
同等以上の引張強度を有していることが判明した。
【００２２】
【発明の効果】以上述べた如く、本発明によれば、ディ
スク状試験片部材の中央部に前面側が細くなるようなテ
ーパ状の孔を穿設して該テーパ状の孔に、ピン状試験片
部材の先端部をテーパ状に加工して後側より嵌合させ、
且つディスク状試験片部材の前側面とピン状試験片部材
の先端面とを面一な溶射面として該溶射面に溶射皮膜を
形成してなる試験片を用い、該試験片のディスク状試験
片部材のテーパ状の孔からピン状試験片部材の先端部を
引き抜く方向の引張荷重を掛けて引張破断荷重を求める
ようにする溶射皮膜の界面密着強度測定方法とし、又、
中央部にテーパ状の孔を穿設したディスク状試験片部材
の該テーパ状の孔に、先端部を該テーパ状の孔と合致す
るようにテーパ状に加工したピン状試験片部材の該先端
部を嵌合させ、且つディスク状試験片部材の前側面とピ
ン状試験片部材の先端面とを面一な溶射面として該溶射
面に溶射皮膜を形成してなる試験片におけるディスク状
試験片部材を保持するホルダーと、ピン状試験片部材を
保持するホルダーとを、架台フレーム内に上下に対向さ
せて配置して、下方に位置するホルダーを架台フレーム
に固定すると共に、上方に位置するホルダーを、架台フ
レームの上部架台板を通して昇降可能に配した吊ロッド
の下端部に取り付け、且つ上記吊ロッドの上端部を、上
記架台フレームの上方部に設置した昇降駆動装置に、荷
重計を介して連結した構成を有する溶射皮膜の界面密着
強度測定装置としてあるので、ディスク状試験片部材の
テーパ状の孔からピン状試験片部材の先端部を引き抜く
ことにより、溶射皮膜と母材の界面を破断させることが
できて、溶射皮膜の界面密着強度を正確に求めることが
できる、という優れた効果を発揮する。
スク状試験片部材の中央部に前面側が細くなるようなテ
ーパ状の孔を穿設して該テーパ状の孔に、ピン状試験片
部材の先端部をテーパ状に加工して後側より嵌合させ、
且つディスク状試験片部材の前側面とピン状試験片部材
の先端面とを面一な溶射面として該溶射面に溶射皮膜を
形成してなる試験片を用い、該試験片のディスク状試験
片部材のテーパ状の孔からピン状試験片部材の先端部を
引き抜く方向の引張荷重を掛けて引張破断荷重を求める
ようにする溶射皮膜の界面密着強度測定方法とし、又、
中央部にテーパ状の孔を穿設したディスク状試験片部材
の該テーパ状の孔に、先端部を該テーパ状の孔と合致す
るようにテーパ状に加工したピン状試験片部材の該先端
部を嵌合させ、且つディスク状試験片部材の前側面とピ
ン状試験片部材の先端面とを面一な溶射面として該溶射
面に溶射皮膜を形成してなる試験片におけるディスク状
試験片部材を保持するホルダーと、ピン状試験片部材を
保持するホルダーとを、架台フレーム内に上下に対向さ
せて配置して、下方に位置するホルダーを架台フレーム
に固定すると共に、上方に位置するホルダーを、架台フ
レームの上部架台板を通して昇降可能に配した吊ロッド
の下端部に取り付け、且つ上記吊ロッドの上端部を、上
記架台フレームの上方部に設置した昇降駆動装置に、荷
重計を介して連結した構成を有する溶射皮膜の界面密着
強度測定装置としてあるので、ディスク状試験片部材の
テーパ状の孔からピン状試験片部材の先端部を引き抜く
ことにより、溶射皮膜と母材の界面を破断させることが
できて、溶射皮膜の界面密着強度を正確に求めることが
できる、という優れた効果を発揮する。
【図１】本発明で用いる試験片の概要図である。
【図２】図１に示す試験片を製作する際に使用する治具
の概要図である。
の概要図である。
【図３】本発明の溶射皮膜の界面密着強度測定装置の実
施の一形態を示す概略図である。
施の一形態を示す概略図である。
【図４】図３のＡ−Ａ方向拡大矢視図である。
【図５】ＪＩＳで定められた引張試験機による密着強さ
試験の概要図である。
試験の概要図である。
１ 試験片 ２ テーパ状の孔 ３ ディスク状試験片部材 ４ 先端部 ５ ピン状試験片部材 ６ 溶射面 ７ 溶射皮膜 １９ 上部架台板 ２２ 架台フレーム ２３，２４ ホルダー ２５ 吊ロッド ２７ 荷重計 ２９ ステッピングモータ（昇降駆動装置）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G061 AA01 AB03 BA01 CA04 CB00 EA01 EB05 4K031 AA02 AA08 AB02 AB08 AB09 AB11 CB14 CB45 DA01 GA02
Claims (2)
- 【請求項１】 ディスク状試験片部材の中央部に前面側
が細くなるようなテーパ状の孔を穿設して該テーパ状の
孔に、ピン状試験片部材の先端部をテーパ状に加工して
後側より嵌合させ、且つディスク状試験片部材の前側面
とピン状試験片部材の先端面とを面一な溶射面として該
溶射面に溶射皮膜を形成してなる試験片を用い、該試験
片のディスク状試験片部材のテーパ状の孔からピン状試
験片部材の先端部を引き抜く方向の引張荷重を掛けて引
張破断荷重を求めるようにすることを特徴とする溶射皮
膜の界面密着強度測定方法。 - 【請求項２】 中央部にテーパ状の孔を穿設したディス
ク状試験片部材の該テーパ状の孔に、先端部を該テーパ
状の孔と合致するようにテーパ状に加工したピン状試験
片部材の該先端部を嵌合させ、且つディスク状試験片部
材の前側面とピン状試験片部材の先端面とを面一な溶射
面として該溶射面に溶射皮膜を形成してなる試験片にお
けるディスク状試験片部材を保持するホルダーと、ピン
状試験片部材を保持するホルダーとを、架台フレーム内
に上下に対向させて配置して、下方に位置するホルダー
を架台フレームに固定すると共に、上方に位置するホル
ダーを、架台フレームの上部架台板を通して昇降可能に
配した吊ロッドの下端部に取り付け、且つ上記吊ロッド
の上端部を、上記架台フレームの上方部に設置した昇降
駆動装置に、荷重計を介して連結した構成を有すること
を特徴とする溶射皮膜の界面密着強度測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001009329A JP2002214123A (ja) | 2001-01-17 | 2001-01-17 | 溶射皮膜の界面密着強度測定方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001009329A JP2002214123A (ja) | 2001-01-17 | 2001-01-17 | 溶射皮膜の界面密着強度測定方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002214123A true JP2002214123A (ja) | 2002-07-31 |
Family
ID=18876829
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001009329A Pending JP2002214123A (ja) | 2001-01-17 | 2001-01-17 | 溶射皮膜の界面密着強度測定方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002214123A (ja) |
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-
2001
- 2001-01-17 JP JP2001009329A patent/JP2002214123A/ja active Pending
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