Способ определения прочности сцепления оплавленных покрытий из самофлюсующихся сплавов с подложками

(51 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ К АВТОРСКО ВИДЕТЕЛЬСТ ьГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР 1(56) Авторское свидетельство СССР М 968710, кл, 6 01 й 19/04, 1979.(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОЧНОСТИ СЦЕПЛЕНИЯ ОПЛАВЛЕННЫХ ПОКРЫТИЙ ИЗ САМОФЛЮСУЮЩИХСЯ СПЛАВОВ С ПОДЛОЖКАМИ(57) Изобретение относится к испытател ной технике и может быть использовано при определении прочности сцепления с подложкой оплавленных покрытий из самофлюсующихся сплавов, Целью изобретения Изобретение относится к испытательй технике и может быть использовано при проведении научно-исследовательских работ по определению прочности сцепления с подложкой оплавленных покрытий из самофлюсующихся сплавов.Целью изобретения является повышение точности путем создания общей для двух подложек с покрытиями переходной диффузионной зоны.Способ осуществляют следующим образом,На торцовые поверхности двух, например, цилиндрических стальных образцов наносят слой самофлюсующегося сплава газотермическим нап ылен и ем. Об раз цы и риводят в физический контакт напыленными слоями. Затем покрытия нагревают до температуры их оплавления, при этом они сплавляются в единое целое и с двух сторон является повышение точности путем создания общей для двух подложек с покрытиями переходной диффузионной зоны. На поверхности двух подложек наносят покрытия, приводят их в физический контакт и соединяют оплавлением, после чего составной образец охлаждают и прикладывают растягивающую нагрузку, по величине которой судят о прочности сцепления, Причем в момент соединения оплавлением к подложкам прикладывают сжимающую нагрузку до выдавливания сплава, образующегося между переходными диффузионными зонами, и получения объединенной переходной диффузионной зоны. Для снятия сжимающих.нормальных остаточных напряжений на обьединенную зону воздействуют ультразвуком, 1 з,п. ф-лы. образуются переходные диффузионные з- ны. В момент. оплавления и сплавления покрытий к подложкам прикладывают сжимающую нагрузку, выдавливают самофлюсующийся сплав до получения объединенной переходной диффузионной зоны.После охлаждения составной образец помещают в разрывную машину и прикладывают к нему растягивающую нагрузку до отрыва подложек друг от друга, по величине которой судят о прочности сцепления покрытия с основным металлом, При растяжении разрушение уже будет происходить по объединенной переходной зоне, что точнее отражает истинную прочность сцепления покрытия с основным металлом.После оплавления и охлаждения покрытий из самофлюсующихся сплавов в них образуются остаточные напряжения, причем тангенциальные напряжения растягиваю1603236 10 15 20 25 30 35 щие, а нормальные сжимающие. Сжимающие нормальные остаточные напряжения будут искажать результаты испытаний. Поскольку покрытие расположено между двумя подложками, то сжимающие нормальные напряжения, направленные к каждой подложке, растягивают покрытие, в результате чего для отрыва подложки от покрытия при растяжении требуется меньшая нагрузка. Исследования также показали, что при воздействии на покрытие во время его оплавления и до полного охлаждения ультразвуком происходит снижение уровня сжимающих нормальных остаточных напряжений, Поэтому на объединенную переходную зону в процессе ее получения воздействовали ультразвуком до полного охлаждения, что также повышает точностьопределения прочности сцепления.П р и м е р 1, Испытывали прочность сцепления оплавленного покрытия из сплава ПГ-СР 4 с подложкой из стали ШХ 15. Образцы изготавливали следующим образом. Торец цилиндрического валика рабочим диаметром 20 мм предварительно протачивали, а затем шлифовали, после чего поверхность подвергали ударно-дутьевой обработке. Покрытие толщиной и = 0,2 мм наносили нэ предварительно подготовленный торец валиков плазменным напылением при помощи установки УПУ-ЗД на паспортных режимах, После напыления два валика устанавливали в центрирующем приспособлении и осуществляли физический контакт торцов с покрытиями. Покрытия нагревали газокислородным пламенем до температуры оплавления сплава ПГ-СР 4 т= 1050 С, Образец охлаждали, Толщина слоя сплава между торцами валиков составляет и = 0,25-0,30 мм. Сборный образец помещали в разрывную машину МУП - 50 и определяли усилие отрыва, по величине которого рассчитывали прочность сцепления как отношение указанного усилия к площади торца, Математическая обработка результатов испытаний выявила, что доверительный интервал значений прочностисцепления составляет сгц = 0,38 - 0 - 42 ГПа,что находится на уровне показателя прочйости сплава ПГ - СР 4 при растяжении,П р и м е р 2, Образцы для испытаний изготавливали аналогично примеру 1, но при температуре оплавления покрытий к подложкам прикладывали осевое сжимающее напряжение г= 0,05-0,1 МПэ, При этом происходило выдавливание между подложками оасплавленного сплава ПГ - СР 4 до получения между торцами объединенной,от двух покрытий, переходной роны, толщина которой примернг в два раза больше переходной зоны одного покрытия и составляет =0,06-0,08 мм. После охлаждения образца проводили испытания так же, как и в примере 1, Доверительный интервал значений прочности сцепления составляет ст,ц -- =0,72-0,80 ГПа,П р и м е р 3, Образцы для испытаний изготавливали аналогично примерам 1 и 2, После приложения к подложкам сжимающего напряжения на объединенную переходную зону воздействовали ультразвуком частотой 44 кГц от ультразвукового генератора УЗГ 6 - 0,1. Волноводы закрепляли на валиках сборного образца. Время озвучивания до полного охлаждения составляло 15 мин, Испытания проводили аналогично примеру 1, Доверительный интервал прочности сцепления составляет сгц = =0,81 - 0,83 ГПа,П р и м е р 4, Образцы для испытаний изготавливали аналогично примерам 1 - 3, На объединенную переходную зону воздействовали ультразвуком частотой 66 кГц от генератора аналогичного примеру 3, Время озвучивания такое же, как и в примере 3.Испытания проводили аналогично примеру 1. Доверительный интервал значений прочности сцепления о;ц= 0,81-0,83 ГПа,Таким образом, предлагаемый способ в 2 раза повышает точность определения прочности сцепления с подложкой оплавленных покрытий из самофлюсующихся сплавов. Формула изобретения 1. Способ определения прочности сцепления оплавленных покрытий из самофлюсующихся сплавов с подложками, заключающийся в том, что на две подложки наносят покрытия, которые соединяют между собой оплэвлением до получения переходных диффузионных зон между каждой подложкой и покрытием, после чего составной образец охлаждают и прикладывают к нему растягивающую нагрузку, по величине которой судят о прочности сцепления, о тличающийся тем,что,сцелью повышения точности, при оплавлении обьединяют обе зоны путем приложения сжимающей нагрузки к подложкам до выдавливания сплава, образующегося при оплавлении между зонами,2. Способ по и. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что перед охлаждением на обьединенные переходные зоны воздействуют ультра- звуком