SU1293578A1

SU1293578A1 - Способ определени прочности сцеплени покрыти с подложкой

Info

Publication number: SU1293578A1
Application number: SU853918985A
Authority: SU
Inventors: Сусанна Федоровна Алтухова; Владимир Стефанович Великих; Александр Владимирович Романенко
Original assignee: Предприятие П/Я А-1702
Priority date: 1985-06-26
Filing date: 1985-06-26
Publication date: 1987-02-28

Abstract

Изобретение относитс к испытательной технике, предназначено дл определени прочности сцеплени покрытий с подложками и позвол ет повысить точность определени путем учета твердости материала подложки.В покрытие, нанесенное на подложку 1, вдавливают конический индентор 3 под нагрузкой до образовани в покрытии кольцевой трещины. Вокруг индентора 3 материал подложки 1 и покрыти 2 выпучиваетс в виде валика 4, крутизна rf; которого зависит ит твердости материала подложки 1. Возникающие при этом максимальные касательные напр жени GX привод т к нарушению целостности покрыти 2 вдоль валика 4 и характеризуют его адгезионное разрушение. О прочности сцеплени покрыти 2 с подложкой 1 суд т по величине нагрузки Р и геометрическим параметрам деформированного участка покрыти 2, в качестве которого выбирают максимальный угол наклона, образовавшегос вокруг индентора 3 валика 4. Угол. оСд,д,(.р измер ют между касательной к валику 4 и ее проекцией на исходную поверхность подложки,а прочность б сцеплени рассчитывают по формуле б Р-81пЛд,д /d , где d - диаметр отпечатка индентора. 2 ил. СЛ

Description

Изобретение относитс к испытательной технике, а именно к способа определени прочности сцеплени покрытий с подложками.

Цель изобретени - повьшшние точ ности определени прочности сцеплени покрыти с подложкой путем учета твердости материала подложки.

На фиг.1 изображена схема реализации предлагаемого способа; на фиг.2 - тарировочный график определени крутизны валика в зависимости от деформации подложки.

Способ осуществл ют следующим образом .

На поверхность подложки 1 нанос покрытие 2. В полученное соединение со стороны покрыти 2 вдавливают конический индентор 3 до отслаивани покрыти 2. При вдавливании инденто ра 3 наблюдаетс выпучивание в виде валика 4 материала подложки 1 и покрыти 2 вокруг индентора 3. При этом величина выпучивани , т.е. крутизна ОС; валика 4, зависит от твердости материала подложки 1. На более твердых подложках 1 валики 4 образуютс невысокие, но крутые, что св зано с деформацией материалов подложки 1 и покрыти 2. Об- разование в покрытии 2 отслаивани свидетельствует о нарушении целостности покрыти 2 вдоль валика 4 и об его адгезионном разрушении за, счет возникновени нормальных G и касательных 6,1 напр жений. ,

Касательные напр жени б определ ют по формуле

г- Р

Cv 7r--r--sinoJ; ,

tl I. ,

.(1) 40

где

- величина нагрузки на индентор .

При Г;, равном радиусу распространени зоны пластической деформа- ции Г; г (фиг.1), угол с(; 0, деформаци покрыти в этой точке также равна нулю. Подставл значение О в формулу (1), получим что G 0. При г; равном радиусу

отпечатка индентора г; --- d, где

d - диаметр отпечатка индентора,угол Ш.; будет максимальным (ct; . oi. мопсе )j деформаци покрыти в этой точке также максимальна. Подставл эти значени г; и d в формулу (1),по- .лучим

4Р

IT d

sin OL

MCKKC

(2)

т.е. в данном случае ОХ также максимально . Это указывает на совпадение характера изменени касательной компоненты СЗХ условного напр жени на валике 4 с характером изменени деформации S покрыти 2, вследствие чего адгезионную прочность покрыти

(5 можно рассчитать по формуле

-j- Sin 0 j,(jKc ,

(3)

где максимальный угол наклона валика, измеренный между касательной к валику и ее проекцией на исходную поверхность подложки.

ДТ1Я определени максимального угла наклона валика 4 можно использовать тарированный график крутизны валика 4 (фиг.2) в зависимости от величины деформации В , построенный на основании экспериментальных данных с учетом твердости материала подложки.

П р и м е р . На подложку размером 20x20x10 мм из стали Р6М5К5 твердостью HRC 65,4 и стали У8 твердостью HRC 46,4 наносили методом дугового распылени в вакууме покрытие нитрида алюмини . В покрытие внедр ли индентор с углом при вершине 120° на разрывной машине Р-5 под нагрузками от 50 до 1000 К. Трещины образовались соответственно при нагрузках 800 и 400 К. При этом диаметры отпечатков составили соответственно 0,36 и 0,305 мм, максимальные углы наклона валиков и . Прочность сцеплени покрыти с подложками составила 247 и 200 МПа против 3684 и 1728 МПа, полученных по прототипу. Определенна прочность с цеплени практически одинакова и отличаетс не более чем на 20%, что объ сн етс разной релаксацией напр жений в покрытии на трещинах, полученных при вдавливании индентора.

Claims

Формула изобретени

Способ определени прочности сцеплени пок1)ыти с подложкой, по которому в подложку со стороны покрыти вдавливают конический индентор до отслаивани покрыти и суд т

о прочности сцеплени покрыти с подложкой по величине нагрузки Р и геометрическим параметрам деформированного участка покрыти , о т- личающийс тем, что, с целью повьшени точности определени путем учета твердости материала подложки , в качестве геометрического параметра выбирают максимальный угол oL наклона, образовавшегос во m (л К V

80 70 60

50

0

I

|j/7

20

Составитель В.Свиридов Редактор Е.Копча Т.ехред М.Ходанич Корректор М.Самборска

в,,..™.

Заказ 377/46 Тираж 777 Подписное

ВИЙИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г.Ужгород, ул.Проектна ,4

3578

круг инде тора при его вдавливании валика, измеренный между касательной к этому валику и ее проекцией на исходную поверхность подложки, а прочность б . сцеплени рассчитывают по формуле

10

о

б Р /d , где d - диаметр отпечатка индентора.

ff 5 6 78

Крутизна валика zftod

Ui. 2