Способ изготовления образца для определения прочности сцепления покрытия с подложкой

(19) (11с 5 р С 01 И 19/04 ГОС ПО ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУсвидетел01 М 19 Разиеяка абразц для испытания АРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР М ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИЙ(71) ВсесоюзныйКрасного Знаменительский инститтранспорта(54)(57) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОБРА ЦА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОЧНОСТИ СЦЕП ЛЕНИЯ ПОКРЫТИЯ С ПОДЛОЖКОЙ, основанный на нанесении покрытия на под ложку, о т л и ч а ю щ и й с я тем что, с целью повьппения точности определения прочности сцепления покрытий из самофлюсующихся металлических сплавов при испытании образца,в подложке выполняют канавКу, покрытие напыляют на дноканавки до ее заполнения, а образец вырезают из подложки и покрытия в направлении поперек канавки.Изобретение относится к испытательной технике, а именно к способамизготовления образцов для определения прочности сцепления покрытийс подложками.Известен способ изготовления образца для определения прочностисцепления покрытия с подложкой, заключающийся в том, что на поверхность подложки напыляют покрытие изакрепляют на покрытии с помощьюприпоя отрывной элемент И .Недостатком данного способа является низкая точность определенияпрочности сцепления покрытия с подложкой при испытании образца из-заразмягчения покрытия при скрепленииего с отрывным элементом пайкой.Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности и достигаемому результату является способ изготовления образца для определенияпрочности сцепления покрытия с подложкой основанный на нанесении покрытия на подложку. При этом покрытие напыляют на две одинаковые подложки, устанавливают их покрытиямиодну на другую и скрепляют их оплавлением 2,Недостатком известного способаявляется низкая точность определения прочности сцепления покрытияс подложкой нри испытании образцаиэ-эа возникновения шлаковых раковин в центральной части покрытия,обусловленных трудностью выходагазов при оплавлении самофлюсующихсяметаллических покрытий.Цельизобретения - повышение точности определения прочности сцепления покрытий из самофлюсующихсяметаллических сплавов при испытанииобразца.Цель достигается тем, что приспособе изготовления образца дляопределения прочности сцепления покрытий с подложкой, основанном нананесении покрытия на подложку, вподложке выполняют канавку, покрытиенапыляют на дно канавки до ее заполнения, а образец вырезают изподложки и покрытия в направлениипоперек канавки,На фиг.1 показана схема предлагаемого способа изготовления образца, на фиг.2 - образец.Способ осуществляют следующимобразом.На подложке 1, имеющей Форму прямоугольной пластины, выполняют канавку 2. На дно 3 канавки 2 напыляют покрытие 4 из самофлюсующегося 5 металлического сплава. Напылениепроизводят последовательным нанесением нескольких слоев, количествокоторых определяется возможностямииспользуемого оборудования и тол 1015 20 25 30 3540 45 50 55 щиной покрытия 4 в образце, Для исключения образования шлаковых раковин между слоями наносимого покрытия 4 производят оплавление каждого вго слоя. Температуру. оплавления слоев выбирают ниже температуры плавления материала подложки 1, поэтому на вертикальной границе сплавления покрытия 4 с подложкой 1 материал последней не расплавляется и покрытие 4 соединяется с материалом подложки 1 за счет диффузии.При этом на вертикальной стенке 5 канавки 2, которая определяет границу сплавления подложки 1 с покрытием 4, образуется равномерное по поверхности сцепление покрытия 4 с подложкой 1 ввиду наличия свободной поверхности каждого слоя наносимого покрытия 4, с которой улетучиваются газы при оплавлении слоев покрытия 4.После заполнения канавки 2 покрытием 4 и получения однородного слоя нанесенного покрытия 4 подложку разрезают на бруски перпендикулярно границе сплавления, из которых затем вырезают образцы для испытания. При этом каждый образец вырезают из материала подложки 1 и материала покрытия 4 в направлении поперек канавки 2 таким образом, чтобы граница сплавления покрытия 4 с подложкой 1 была перпендикулярна оси образца и делила его на две час. ти, одна из которых выполнена из материала подложки 1, а другая - из материала. покрытия 4.При необходимости изготовления образцов с головками на подложке предусматривают приливы 6 и .7.П р и м е р . На подложку 1 размером (100-150)7020 мм напыляют порошковый самофлюсующийся сплав Ж, применяемый для газопорошковой наплавки рельсов. При напылении покрытия на вертикальную стенку 5 поворачивают ось мунштука (не показан) горелки так, чтобы она составЗаказ 4302/36 Тираж 89 У ВНИИПИ Государственног по делам изобретений 113035, Москва, Ж-З 5РаувПодписнокомитета СССРи открытийская наб., д. 4/5"Патент", г. Ужгород, ул. Проектна з 11 ляла угол со стенкой 5 примерно 75, :т.е. такой же угол, который образуется при напылении на горизонтальную поверхность. Напыление покрытия 4 производят последовательным нанесением нескольких слоев, а именно 3-4, Толщина. каждого слоя составляет 1,0-1,5 мм. Температуру оплавления каждого слоя нанесенного покрытия 4 выбирают в пределах 900- 1000 фС. После получения однородного слоя покрытия 4 толщиной 3-6 мм подложку разрезают на бруски шириной 15-25 мм, из которых вырезают образцы.Изготовленный таким образом образец закрепляют в зажимах испытательной машины, нагружают до разрушения и по величине нагрузки и площади поперечного сечения образца определяют прочность сцепления покрытия 4 с подложкой 1 на отрыв. В случае не 4обходимости учета влияния касатель-ных напряжений на прочность сцеппения покрытия 4 с подложкой 1, в подложке 1 выполняют канавку 2 с наклонной стенкой.Одновременно определяют прочностьсцепления покрытия с подложкой ианескольких образцах, изготовленныхв одном режиме напыления, производят 1 О статистическую обработку результатови находят среднюю величину прочностисцепления покрытия с подложкой.Изобретенис позволяет повыситьточность определения прочности сцеп- Ц ления покрытий иэ самофпюсующихсяметаллических сплавов при испытанииобразцов за счет создания равномерного по всей поверхности сцепления напыпенного и оплавленного покрытия с 20 подложкой путем обеспечения выходагазов с поверхности каждого слоя по-.крытия.