способ оценки сцепления плакирующего слоя с основным материалом
Классы МПК: | G01N19/04 определение адгезионной способности, например изоляционных лент, покрытий |
Автор(ы): | Щербаков В.Б., Бондарев Ю.А. |
Патентообладатель(и): | Волгоградский политехнический институт |
Приоритеты: |
подача заявки:
1991-07-02 публикация патента:
10.04.1995 |
Изобретение относится к плакированию, напылению и нанесению металлов и других материалов и предназначен для механических испытаний двухслойных материалов при сопротивлении на срез у нанесенного слоя преимущественно 10-400 мн/м2(1-40 кг/мм2). Технический эффект, заключающийся в возможности оценки прочности сцепления плакирующего слоя с основным материалом в зависимости от вида разрушения, достигается тем, что в основном материале выполняют отверстие, в котором размещают закладной элемент с глухим центральным отверстием, после нанесения на основной материал плакирующего слоя через отверстие в закладном элементе выполняют сквозное отверстие в системе "основной материал-плакирующий слой", а в плакирующем слое выполняют кольцевую проточку так, что площадь участка между кольцевой проточкой и закладным элементом составляет преимущественно половину площади среза плакирующего слоя. 2 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2
Формула изобретения
СПОСОБ ОЦЕНКИ СЦЕПЛЕНИЯ ПЛАКИРУЮЩЕГО СЛОЯ С ОСНОВНЫМ МАТЕРИАЛОМ, заключающийся в том, что в основном материале с нанесенным на него плакирующим слоем выполняют отверстие до плакирующего слоя, в последнем затем выполняют кольцевую проточку аксиально отверстию в основном материале и определяют прочность сцепления, отличающийся тем, что отверстие в основном материале выполняют до нанесения плакирующего слоя, вставляют в отверстие закладной элемент с глухим центральным отверстием, после нанесения на основной материал плакирующего слоя через отверстие в закладном элементе выполняют сквозное отверстие в системе основной материал плакирующий слой, а кольцевую проточку выполняют так, чтобы площадь участка, заключенного между кольцевой проточкой и закладным элементом, составляла преимущественно половину площади среза плакирующего слоя, затем к закладному элементу прикладывают усилие среза плакирующего слоя, а о прочности сцепления судят по виду его разрушения.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к плакированию, напылению и нанесению различных материалов, предназначено для механических испытаний прочности сцепления плакирующего, напыленного или нанесенного различными способами слоя с основным материалом и может найти применение для оценки прочности сцепления нанесенного слоя различных толщин с основным металлом или другим материалом крупногабаритного изделия или заготовки любых размеров с сохранением их геометрической формы, конструкционной прочности при последующем восстановлении работоспособности изделия и товарного вида заготовки. Предлагаемый способ применим преимущественно при сопротивлении на срез нанесенного слоя и его прочности сцепления на отрыв с основным материалом 10-400 нм/м2 (1-40 кг/мм2). Технический эффект заключается в возможности оценки прочности сцепления плакирующего слоя с основным материалом в зависимости от вида разрушения. На фиг. 1 представлена схема заделки закладного элемента; на фиг. 2 схема выполнения сквозного отверстия и кольцевой проточки. Способ осуществляют следующим образом. В основном материале 1 до нанесения покрытия 2 производят сквозное отверстие и вставляют в него закладной элемент 3 с центральным глухим отверстием 4. Поверхность закладного элемента располагают на уровне плакируемой поверхности и плакируют вместе с ней (фиг. 1). После нанесения слоя через закладной элемент производят сквозное отверстие 5 (через слой) и измеряют его толщину (фиг. 2). Затем в плакирующем слое аксиально сквозному отверстию выполняют кольцевую проточку 6 таким образом, чтобы меньший диаметр стенки кольцевого паза, проходящего плакирующий слой на всю его толщину, удовлетворяет соотношению![способ оценки сцепления плакирующего слоя с основным материалом, патент № 2032894](/images/patents/441/2032894/2032894t.gif)
![способ оценки сцепления плакирующего слоя с основным материалом, патент № 2032894](/images/patents/441/2032894/2032894-2t.gif)
![способ оценки сцепления плакирующего слоя с основным материалом, патент № 2032894](/images/patents/441/2032894/2032894-3t.gif)
d2 do2 2 do
![способ оценки сцепления плакирующего слоя с основным материалом, патент № 2032894](/images/patents/441/2032040/948.gif)
d
![способ оценки сцепления плакирующего слоя с основным материалом, патент № 2032894](/images/patents/441/2032894/2032894-4t.gif)
do диаметр закладного элемента;
![способ оценки сцепления плакирующего слоя с основным материалом, патент № 2032894](/images/patents/441/2032040/948.gif)
![способ оценки сцепления плакирующего слоя с основным материалом, патент № 2032894](/images/patents/441/2032058/964.gif)
![способ оценки сцепления плакирующего слоя с основным материалом, патент № 2032894](/images/patents/441/2032058/964.gif)
![способ оценки сцепления плакирующего слоя с основным материалом, патент № 2032894](/images/patents/441/2032058/964.gif)
![способ оценки сцепления плакирующего слоя с основным материалом, патент № 2032894](/images/patents/441/2032071/963.gif)
![способ оценки сцепления плакирующего слоя с основным материалом, патент № 2032894](/images/patents/441/2032058/964.gif)
![способ оценки сцепления плакирующего слоя с основным материалом, патент № 2032894](/images/patents/441/2032058/964.gif)
![способ оценки сцепления плакирующего слоя с основным материалом, патент № 2032894](/images/patents/441/2032071/963.gif)
(3)
![способ оценки сцепления плакирующего слоя с основным материалом, патент № 2032894](/images/patents/441/2032894/2032894-5t.gif)
![способ оценки сцепления плакирующего слоя с основным материалом, патент № 2032894](/images/patents/441/2032894/2032894-6t.gif)
(4)
![способ оценки сцепления плакирующего слоя с основным материалом, патент № 2032894](/images/patents/441/2032894/2032894-7t.gif)
![способ оценки сцепления плакирующего слоя с основным материалом, патент № 2032894](/images/patents/441/2032894/2032894-8t.gif)
Fот Fcp.
![способ оценки сцепления плакирующего слоя с основным материалом, патент № 2032894](/images/patents/441/2032007/729.gif)
Fот площадь отрыва плакирующего слоя от основного материала;
Fcp площадь среза слоя. В правой части соотношения (5) при испытании Fcp есть величина постоянная, так как она определяется как произведение длины окружности (периметра) закладного элемента на толщину плакирующего слоя. Следовательно, задаваясь требуемым коэффициентом в сторону его увеличения, (например, 0,55, 0,60, 0,65 и т. д.), можно установить такое соотношение площадей отрыва и среза, когда оценку прочности сцепления плакирующего слоя с основным материалом можно производить по принципу "Да", "Нет". "Да" разрушение происходит в виде среза плакирующего слоя (прочность удовлетворительная). "Нет" разрушение происходит в виде отрыва плакирующего слоя на участке, ограниченном кольцевым пазом (прочность неудовлетворительная). П р и м е р. Проводили испытания по оценке прочности сцепления слоя свинца толщиной 10 мм, наплавленного на стальную подложку размером 2000 х 1500 х 30 мм. Диаметр закладного элемента 20 мм. Плита в процессе эксплуатации не подвергается динамическим нагрузкам, поэтому заказчиком определена максимальная допустимая прочность сцепления наплавленного слоя со стальной плитой 0,8 свинца. В этой связи в соотношении (5) увеличили соответственно площадь отрыва путем увеличения коэффициента 0,5 в 1,2 раза. Подставив новый коэффициент в соотношение (5), определили диаметр d кольцевого паза, ограничивающего площадь отрыва слоя
![способ оценки сцепления плакирующего слоя с основным материалом, патент № 2032894](/images/patents/441/2032894/2032894-9t.gif)
![способ оценки сцепления плакирующего слоя с основным материалом, патент № 2032894](/images/patents/441/2032894/2032894-10t.gif)
![способ оценки сцепления плакирующего слоя с основным материалом, патент № 2032894](/images/patents/441/2032894/2032894-11t.gif)
5 d2 5 do2 12 do
![способ оценки сцепления плакирующего слоя с основным материалом, патент № 2032894](/images/patents/441/2032040/948.gif)
d
![способ оценки сцепления плакирующего слоя с основным материалом, патент № 2032894](/images/patents/441/2032894/2032894-12t.gif)
![способ оценки сцепления плакирующего слоя с основным материалом, патент № 2032894](/images/patents/441/2032894/2032894-13t.gif)
![способ оценки сцепления плакирующего слоя с основным материалом, патент № 2032894](/images/patents/441/2032007/8776.gif)
Определив диаметр (меньший) стенки кольцевого паза, осуществляли специальным зенкером 6 (с плавно регулируемым расстоянием между режущими пластинами) проточку плакирующего слоя на всю его толщину. Затем гидравлическим домкратом осуществляли перемещение элемента до разрушения плакирующего слоя в месте испытаний. Разрушение произошло в виде среза по периметру закладного элемента. Следовательно, прочность сцепления наплавленного слоя со стальной пластиной удовлетворительная, отвечает требованиям заказчика.
Класс G01N19/04 определение адгезионной способности, например изоляционных лент, покрытий