SU1762193A1

SU1762193A1 - Method of determination of adhesion strength of joint

Info

Publication number: SU1762193A1
Application number: SU904838640A
Authority: SU
Inventors: Татьяна Васильевна Молочная; Алексей Николаевич Терехов
Original assignee: Научно-производственное объединение "Судоремонт"
Priority date: 1990-04-25
Filing date: 1990-04-25
Publication date: 1992-09-15

Abstract

Изобретение относитс к испытательной технике, а именно к способам определени прочностных свойств соединений. Целью предложенного способа вл етс упрощение способа и снижение металлоемкости . Испытуемое покрытие нанос т на открытый участок подложки в виде усеченного конуса, прикладывают к ней осевую сжимающую нагрузку и определ ют адгезионную прочность покрыти в момент разрушени адгезионных св зей. Диаметры DI и D2 оснований конуса выбира- ют из соотношений Di v4 Ртах/ 0всж - D2 V4 Ртах/л:OTCX , где Ртах -максималь- на деформирующа нагрузка, . (7всж - .соответственно пределы текучести и прочности материала подложки при сжатии. Перед повторным использованием подложки ее отжигают 1 з.п ф-лы, 2 ил соThe invention relates to a testing technique, and specifically to methods for determining the strength properties of compounds. The aim of the proposed method is to simplify the method and reduce the metal consumption. The test coating is applied to the open area of the substrate in the form of a truncated cone, an axial compressive load is applied to it, and the adhesive strength of the coating is determined at the time the adhesive bonds are destroyed. The diameters DI and D2 of the base of the cone are chosen from the ratios Di v4 Ptah / 0 vszh - D2 V4 Ptah / l: OTCX, where Ptah is the maximum deforming load,. (7bcf -. Accordingly, the yield strength and strength of the substrate material in compression. Before re-using the substrate, it is annealed with 1 sf f-crystals, 2 silt

Description

Изобретение относитс к испытательной технике, а именно, к способам определени прочностных свойств соединений.The invention relates to a testing technique, in particular, to methods for determining the strength properties of compounds.

В области испытательной техники известны способы определени прочности покрытий .In the field of testing technology, methods for determining the strength of coatings are known.

Известен также способ дл определени прочности сцеплени при ослаивании.There is also known a method for determining the adhesion strength during peeling.

Недостатками данных способов вл ютс больша трудоемкость при определении прочности сцеплени при отслаивании, сложность в выполнении образцов.The disadvantages of these methods are the great complexity in determining the adhesion strength during exfoliation and the difficulty in performing the samples.

Наиболее близким их к предполагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту вл етс способ определени прочности сцеплени адгезива, однако недостатком данного способа вл етс сложность изготовлени образца дл последующих испытаний, применение дополнительных приспособлений дл их проведени .The closest to the proposed invention by the technical essence and the achieved effect is the method of determining the adhesive strength of the adhesive, however, the disadvantage of this method is the difficulty of preparing the sample for subsequent tests, the use of additional devices for their implementation.

Целью предложенного способа вл етс упрощение способа и снижение металлоемкости .The aim of the proposed method is to simplify the method and reduce the metal consumption.

Поставленна цель достигаетс тем, что в известном способе испытуемое покрытие нанос т на открытый участок основы, прикладывают к ней раст гивающую нагрузку и определ ют прочностные свойства покрыти , где используют основу, имеющую криволинейный участок, а в момент отслоени покрыти определ ют тангенциальные напр жени на данном участке, a t еличину прочности сцеплени устанавливают из соотношени . Сопоставление за вл емого решени с прототипом показывает, что за вл емый способ отличаетс от известного тем, что подложку изготавливают в видеThe goal is achieved in that, in a known method, the test coating is applied to the open area of the base, tensile load is applied to it and the strength properties of the coating are determined, where a base having a curvilinear section is used, and at the time of peeling off the coating tangential stresses In this area, the adhesion strength value is set from the ratio. Comparison of the proposed solution with the prototype shows that the proposed method differs from the known one in that the substrate is made in the form of

ГR

ОABOUT

юYu

ю соyu so

усеченного конуса, а нагрузку регистрируют в момент отслоени покрыти , по которой суд т о его прочности, причем нанос т, по крайней мере, два типа покрыти и прикладывают осевую нагруку после фиксации момента отслоени покрыти , оставшеес покрытие удал ют, затем нанос т следующую систему покрытий и повторно провод т аналоичные испытани , где размер нижнего и верхнего оснований конуса DI и D2 выбирают из услови truncated cone, and the load is recorded at the time of peeling of the coating, according to which its strength is judged, at least two types of coating are applied and axial load is applied after fixing the moment of peeling of the coating, the remaining coating is removed, then the next system is applied coatings and re-conduct similar tests, where the size of the lower and upper bases of the cone DI and D2 are chosen from the condition

Dl-VflPmax/TrOj,Dl-VflPmax / TrOj,

D2 Ртах/ТГОгекD2 Mouths / TogoHek

где Ртах - максимальна деформирующа нагрузка;where Rtah is the maximum deforming load;

Отек, сгвсж соответственно пределы текучести и прочности материала подложки при сжатии, а деформирующую нагрузку прикладывают в виде осевого сжати , при этом дл повторных испытаний металл основы отжигают при температурах Т0, где Тн То Тк, где Тн и Тк - соответственно начала и конца рекристаллизации металла основы.-иEdema, crcfc, respectively, the yield and strength limits of the substrate material under compression, and the deforming load is applied in the form of axial compression, while for repeated testing, the base metal is annealed at temperatures T0, where Tn To Tc, where Tn and Tk are respectively the beginning and end of metal recrystallization fundamentals.and

На фиг.1 представлен вид образца До испытаний; на фиг.2 - вид образца при испытании в момент отслоени покрыти .Figure 1 presents the type of sample Before testing; Fig. 2 is a view of the sample when tested at the time of peeling of the coating.

Способ осуществл ют следующим образом ,The method is carried out as follows.

Первоначально изготавливают испытываемый образец со средней частью в виде усеченного конуса с верхним основанием DI и нижним - D2. Величины DI и D2 выбирают из условийInitially, a test specimen is manufactured with a frustoconical middle part with an upper base DI and a lower part - D2. The values of DI and D2 are chosen from the conditions

От V4 Pmax/JTff.From V4 Pmax / JTff.

всжvszh

D2 4 Ртах/Я Oreк ,D2 4 Mouths / I Orek,

где Ртах - максимальна деформирующа нагрузка,where Ptah is the maximum deforming load,

Отек и оьсж - соответственно пределы текучести и прочности материала подложки при сжатии. Высота концевых цилиндрических частей составл ет 0,2-0,3 диаметра соответствующего основани конуса. Всю высоту испытываемого образца Н (не указана ) задают; Н 2D2, т.к. при происходит потер пластической устойчивости,Edema and ossia are, respectively, the yield strength and strength of the substrate material during compression. The height of the end cylindrical portions is 0.2-0.3 times the diameter of the corresponding base of the cone. The entire height of the test sample H (not specified) set; H 2D2, because when there is a loss of plastic stability,

Выбор нижнего предела Н обусловлен требуемой точностью испытаний; при задаваемой скорости погружени и инерции испытательной машины после ее остановки дл замера высоты отслоившегос участка.The choice of the lower limit of H due to the required accuracy of the test; at a given immersion speed and inertia of the testing machine after it stops to measure the height of the delaminated area.

Затем на боковую поверхность образца нанос т, по крайней мере, два типа покрытий , прикладывают к образцу осевую сжимающую нагрузку от 0 до Ртах., фиксируют нагрузку в момент отслоени покрыти и замер ют отслоившегос участка на образце , по которому суд т о прочности покрыти . Далее, оставшеес покрытие удал ют, затем отжигают металл основы при Т, где Тн То Тк; Тн и Тк - соответственно температуры начала и конца рекристаллизацииThen, at least two types of coatings are applied to the side surface of the sample, an axial compressive load is applied to the sample from 0 to Pt., The load is fixed at the moment of peeling of the coating, and the peel is measured on the sample, which is judged on the strength of the coating. Next, the remaining coating is removed, then the base metal is annealed at T, where Tn To Tc; Tn and Tk - respectively, the temperature of the beginning and end of recrystallization

0 материала подложки. Затем, на боковую поверхность образца нанос т следующую систему покрытий и повторно провод т аналогичные испытани .0 substrate material. Then, the following coating system is applied to the side surface of the sample and similar tests are repeated.

Пример конкретного исполнени .An example of a specific implementation.

5 На образец из алюминиевого сплава марки D 6, высотой 25 мм, имеющего нижнее и верхнее основание диаметром DI 15 мм и D2 10 мм, к которым примыкают конические части высотой соответственно 35 A sample of an aluminum alloy of grade D 6, 25 mm high, having a lower and upper base with a diameter of 15 mm DI and 10 mm D2, to which are adjacent conical parts with a height of 3

0 мм и 2 мм, име в срединной части вид усеченного конуса с основанием DI и D2. Бокова часть образца перед испытани ми была поровну покрыта красками марок НЦ2- 65 и П-ЭП-45. После нанесени покрыти и0 mm and 2 mm, having a truncated cone in the middle part with base DI and D2. Before testing, the lateral part of the specimen was equally covered with paints of the NC-65 and P-EP-45 grades. After coating and

5 его полного высыхани образец испытывали на 5-ти тонном прессе со скоростью погружени 1 мм/мин. При нагрузке в 2000 кг краска НЦ-2-65 отслаивалась по высоте образца на рассто нии в 5 мм. Далее, при5, the complete drying of the sample was tested on a 5 ton press at a dip rate of 1 mm / min. At a load of 2000 kg, the NC-2-65 paint was peeled off along the height of the sample at a distance of 5 mm. Further, when

0 нагрузке в 4400 кг зафиксировано отслоение покрыти , нанесенного краской П-ЭП- 45, высота отслоившегос участка 3 мм.In the case of a load of 4400 kg, the peeling of the coating applied with P-EP-45 paint was recorded; the height of the peeling section was 3 mm.

Затем образец отжигаетс три Т 300°С о течение 10 мин и покрываетс кра5 сками ХВ-1-61 и МЛ-197. Отслоение первого покрыти при последующем аналогичном испытании происходило при нагрузке равной 3600 кг, в то врем как на другом покрытии вплоть до разрушени металла основы,Then, the sample was annealed with three T 300 ° C for 10 min and covered with the edges XB-1-61 and ML-197. The detachment of the first coating during the subsequent similar test occurred with a load of 3600 kg, while on the other coating up to the destruction of the base metal,

0 дефектов не обнаружено. Высота отслоившихс участков составила 7 мм. На основании данных испытаний следует, что наименьшей прочностью обладает покрытие , нанесенное краской НЦ-2-65, причемNo defects detected. The height of the delaminated areas was 7 mm. On the basis of these tests, it follows that the coating applied by the paint NTs-2-65 has the lowest strength;

5 его прочность в 1,7 и 6,2 раза меньше прочности покрытий, нанесенных красками ХВ- 1-61 и П-ЭП-45. Использование металла основы при проведении повторных испытаний с покрыти ми красками ХВ-1-61 и МЛ0 197 без отжига приводило к преждевременному разрушению в-процессе испытаний металла основы без предварительного разрушени металла покрыти . Способ позвол ет использовать дл ис5 пытаний любую толщину покрытий, в то врем как известные способы испытаний имеют ограничени по толщине испытываемых покрытий. Кроме того, за вл емый способ позвол ет существенно сократить количество испытуемых образцов при этом5 its strength is 1.7 and 6.2 times less than the strength of coatings applied with XB-1-61 and P-EP-45 paints. The use of base metal during retesting with XB-1-61 and ML-197 paints with coatings without annealing led to premature destruction in the process of testing the base metal without first breaking the metal of the coating. The method allows testing of any thickness of coatings, while the known test methods have limitations on the thickness of the coatings being tested. In addition, the proposed method allows to significantly reduce the number of test samples while

образцы отличаютс простотой изготовлени . Было также установлено, что материал основы без отжига разрушаетс быстрее при повторных испытани х, чем металл покрыти , Поэтому, если отжиг не производить , а дважды использовать образец в последующих аналогичных испытани х, то, во-первых, вследствие потери запаса пластичности металла основы, определение прочности покрыти будет не точным, во- оторых, металл основы может быть разрушен раньше, чем покрытие, что не позвол ет достичь поставленной цели. При температуре не снижаетс остаточное напр жение, полученное при первоначальном испытании образца. Нагрев образца до Т0 5 Гц экономически нецелесообразен , т.к. при нагреве до -этой температуры уровень остаточных напр жений полностью снимаетс .Samples are easy to manufacture. It was also found that the base material without annealing is destroyed more quickly by repeated tests than the metal of the coating. Therefore, if annealing is not performed, but the sample is used twice in subsequent similar tests, then, firstly, due to the loss of plasticity of the base metal, The determination of the strength of the coating will not be accurate, probably, the base metal can be destroyed earlier than the coating, which does not allow to achieve the goal. At a temperature, the residual voltage obtained during the initial testing of the sample does not decrease. Heating the sample to T0 5 Hz is not economically feasible, since when heated to this temperature, the level of residual stresses is completely removed.

Claims

Claim 1. The method for determining the adhesion strength of compounds, according to which several coatings are applied to the substrate, is applied to the compound by deforming

load and its value at the time of destruction of adhesive bonds determine the strength, characterized in that, in order to simplify the method and reduce material consumption, the substrate is made in the form of a truncated cone, the diameters Di and Da of the bases of which are chosen from

ten

D1 4 Pmax / JTOi

D2 4 Pmax / JASTt.SJ

where Rmax is the maximum deforming load;

Otszh and OB hedgehog, respectively, the yield strength and strength of the substrate material in compression, and the deforming load is applied in the form of axial compression.

2. A method according to claim 1, characterized in that before reusing the substrate it is annealed at a temperature T, which is chosen from the conditions Tn: Ј T Tk, where Tk and Tn are respectively the temperatures of the beginning and end of the recrystallization of the substrate material.

Gr l

Editor

l

fpt / e.2

Compiled by T. Milk

Tehred M.MorgentalKorrektor T.Paly

.g

7 // 777 /