Способ контроля адгезионной прочности упрочняющего покрытия

 

Изобретение относится к инструментальному производству и машиностроению и может быть использовано при контроле прочности покрытий к металлическим, твердосплавным и другим твердотельным изделиям. Цель изобретения - повышение точности контроля прочности покрытий путем получения интегральной характеристики адгезионной прочности покрытия на любой сложнопрофильной поверхности. Упрочняющее покрытие, нанесенное на подложку, подвергают бомбардировке твердотельными шариками, имеющими скорость в момент соударения 3-10 м/с, диаметр шариков 30-60 мкм, а твердость составляет 0,1-0,4 твердости покрытия. Бомбардировку осуществляют до момента отслаивания покрытий, определяют работу шариков по отслаиванию, по которой судят об адгезионной прочности покрытий. 1 табл.

00103 СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А1 (51) 4 О 01 N 19/04 ф.",ЮОБЖ

1Vi,T 3 (c, .1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ ИИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ эом.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОП1РЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4389821/25-28 (22) 10,03.88

° ° °

46) 23.11.89. Бюл. 11 «3

72) А.Ф.Зверев, А,И.Маслов, A.В,Романенко и A.А.Боровиков (53) 620.179.4(088,8) (56) Углов А А,, Анищенко Л,М,, Кузнецов С.Е. Адгезионная способность пленок. — М.: Радио и связь, 1987, с. 47-54. (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ АДГЕЗИОННОЙ

ПРОЧНОСТИ УПРОЧНЯЮЩЕГО ПОКРЫТИЯ (57) Изобретение относится к инструментальному производству и машиностроению и может быть использовано при контроле прочности покрытий к металлическим, твердосплавным и

Изобретение относится к инструментальному производству и машиностроению и может быть использовано при контроле прочности покрытий к металлическим твердосплавным и друг«««« твердотельным изделиям, Целью изобретения является повышение точности контроля прочности покрытий путем получения интегральной характеристики адгеэио««ной прочности покрытия на любых сложнопрофильных поверхностях, причем контроль проводится на достаточнс большой площади (десятки квадратных миллиметров и более) упрочняющих покрытий с различными физико-механическими характеристиками.

Способ реализуют следующим обра„„SU„„152 «««

2 др. ги.1 «««ердоте ть««ым изделиям. Цель изобр«тения — повышение: оч««ости ко««троля прочности покрытий путем

«Ic . ;> ..лия интеграл« ной харакз еристики адгезионной прочности покрытия « а любой г.««ожно««роф««««ьной поверхности.

Упрсч.«я«ощее покрытие, ««a««ece«s««oe на ««о,цложку, ««одвергают бомбардировке тч, рдотельн«,«м««шариками, имеющими скорость н момент соударения 3-10 и/с, д««,«метр шариков 30-60 мкм, а твердосгь сосгавляет 0,1-0,4 твердости покрытия. Бомбардировку осуц.ествляют до момента отслаигания r..ëê«. b«òèÿ, определяют работу шариков по отслаиванию, по которой судят об адгеэионной прочности покрыт«гй. 1 табл.

Упрочняющее покрытие, нанесенное на подложку, бомбардируют твердотельm«««« шариками диаметром 30-60 мкм, имею«щ«««и скорость в момент соударения 3-10 и/с, причем твердость шарика составляет 0,1-0,4 твердости покрытия, до отслаивания покрытия.

Увеличение размера шар««ков более

60 мкм приводит к росту их кинетичес«;ой энергии и нежелательному воздействию на основу подложки, а уменьшение размера менее 30 мкм практически не вызнвает отслоения, которое в данном случае является необходимым. Твердость шариков должна бить соизмерена с твердостью основы, на которую наносится упрочняющее покрытг,"., чтобы удар шарика носил упругий характер. -ПОскольку основа

1523970 едлагаемый способ на, мкм отнерм контроля покрыакулья

Скорость шарикон, м/с рема оадейкорос т слое тния, с окрыт м. /

0,75

4 (6000 НЧ 0>1) Нет отслоения

0,018

0,1

Трудно оценить

Хорошая

l,7

0,24 5 удовлетворитель4 (2500 HV 0,1) Удовлетворительная ная

0,29 5

0,75 3

2,l

0,022

TiN

5 (2) 00 HV 0>1)

5 (800 НУ 0,1) 19,6 Слабая

Нс т отслоения

Трудно оценить адгеаия ч

Отношение микротвердости металлического шарика и покрытия соответственно, инструмента закалена, то и твердость шариков должна быть в пределах 5060 ННС . По отношению к покрытию шарик должен быть значительно мягче, чтобы не вызывать сильного износа, поэтому отношение их твердостей находится в пределах 0,1-0,4.

Если соотношение превышает 0,4, происходит сильныи износ IIQKpblTHH и 10 трудно зафиксировать момент отслоения покрытия на испытуемой площади. Если это соотношение твердостей меньше

0,1, процесс отслоения покрытия от подложки происходит очень медленно 15 и снижается производительность процесса контроля.

Сила воздействия шарика на испытуемое покрытие регулируется скоростью его движения и составляет 20

3-10 м/с в зависимости от типа покрытия. Увеличение скорости шарика более 10 м/с приводит к тому, что износ покрытия и его отслоение от подложки становятся соизмеримы, и 25 процесс контроля адгезии затрудняется, а уменьшение скорости менее 3 м/с не приводит к отслоению покрытия.

Об адгезионной прочности покрытия судят по работе отслаивания покрытия 30 от подложки.

Пример. Контроль адгеэионной прочности покрытия проводят на образцах из инструментальной стали Х12М (58-60 НВС ) на которые наносят че>

35 тыре типа покрытий: алмазоподобное покрытие (АПП), полученное электродуговым методом в вакууме; нитрид титана (TiN), полученный электродуговым методом в вакууме, нитрид алюминия 40 (Л1И), полученный электродуговым методом в вакууме; никелевое покрытие (Ni), полученное химическим спс " собом иэ раствора.

Для получения сравнительных данных контроль адгеэионной прочности проводят вдавливанием индентора на микротвердомере ПИТ-3 и твердотельными шариками по предлагаемому способу. Металлические шарики на никелевой основе (ПН70Х17С4Р4) размером 3060 мкм и твердостью 600 НЧ О,1 подают воздушной струей на исследуемый участок покрытия площадью 19>6 мм L (сопло 6 5 мм). Скорость шариков регулируют давлением воздушного потока при фиксированном расстоянии от края сопла до покрытия (6 мм).

Результаты исследований представлены в таблице.

Формула изобретения

Способ контроля адгезионной прочности упрочняющего покрытия, заключающийся в том, что к упрочняющему покрытию прикладывают механическую нагрузку, определяют работу отслаивания покрытия, по которой судят о прочности покрытия, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения точности контроля путем получения интегральной характеристики адгезионной прочности покрытия на любой сложнопрофильной поверхности, приложение механической нагрузки к покрытию осуществляют путем бомбардировки

его шариками со скоростью 3-10 м/с в момент соударения, диаметр шариков составляет 30-60 мкм, а твердость составляет 0,1-0,4 твердости покрытия. !