Способ определения прочностных свойств покрытия

СООЭ СО 8 ЕТСНИХсии люмалаиж 1516902 РЕСПУБЛИК М 19/04 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ АВТОРСКОМУ СВИ ЕЛЬСТВУ териаитехерг Нанеии. покр с. 12 1 982 СТНЫХ испытачено оист кост то наниным СЛ ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И (ЛНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Институт сверхтвердыхлов АН УССР и Воронежскийнический институт(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРСВОЙСТВ ПОКРЫТИЯ(57) Изобретение относитсятельной технике, преднаэнаопределения прочностных сврытия и позволяет повыситьопределения. К основе 1 с на ее вогнутый криволинейный участок радиусом К испытуемым покрытием 2 прикладывают растягивающую нагрузку до момента его отрыва. Так как разме ры основы 1 значительно превышают толщину 3 испытуемого покрытия 2, то напряжения б по толщине покрытьтия 2 на элементарном участке с углом Йц) одинаковы, поэтому измеряют возникающие в момент отрыва пок рытия 2 тангенциальные напряжения б на вогнутом участке основы 1 Ве оличину прочности 8,ц -б,сцепления покрытия с основой определяют иэ соотношения Б ц = 3 (1 О в) Е юбФ, / /К(1- ) Е, где р , О, - коэффициент Пуассона материала покрытия и основы соответственно; Е , Е, - мо дули продольной упругости материала покрытия и основы соответственно.Э 1516902Изобретениеотносится к испытательной технике, а именно к способам определения прочностных свойств покрытий.5Целью изобретения является повышение точности определения прочностныхсвойств покрытия, нанесенного на основу.На фиг,1 показана схема образца, 10используемого для реализации предлагаемого способа; на фиг.2 - схемаизмерения возникающих надряжений.Способ осуществляют следующимобразом. 15На основу 1 в виеде пластины,зжеющей вогнутый криволинейный участок радиусом К, наносят испытуемоепокрытие 2 толщиной 8 одним из известных способов. Доводят покрытие 202 до отверждения и прикладывают к основе 1 растягивающую нагрузку, Постепенно увеличивают растягивающую нагрузку до момента отрыва испытуемогопокрытия 2 от основы 1, который фиксируют, напржео, с помощью оптических приборов или методами акустической эмиссии. Так как размеры основы1 в несколько десятков раз превышаюттолщину о испытуемого покрытия 2, 30то напряжения б по толщине покрытия на элементарном участке с углом д у одинаковы, поэтому покрытие 2находится в безмоментном состоянии инапряжения на криволинейном участке 35с учетом формулы Лапласа описываются уравнением:пК40гдето, - напряжения отрыва покрытия.Из условия совместности деформацийи выражений обобщенного закона Гукаопределяют касательные напряжения,действующие в покрытии:1 - Рп Ро Еп,п,о Гп 1 -4 п Еогде (Оп, ц, - коэффициент Пуассона материала покрытия и основы соответственно;Е,Е - модуль продольной упругости материала покрытияи основы соответственно;6 - тангенциальные напряеония на вогнутом участкеосновыИзмеряют тангенциальные напряжения б на вогнутом участке основы, возникающие в момент отслоения покрытия, и определяют величину прочности б,б сцепления покрытия иэ соотношения 6 (1-р,р)Е 6 / /К(1- ц ) Е сц = (1-(Ап,) Еп /(1-/п) Ео где1 п 1 цо толщина покрытия;коэффициент Пуассона материала покрытия и основы соответственно;модуль продольной упругости материала покрытия и основы соответственно;радиус кривизны основы. ЕпЕо П р и м е р. На боковой грани основы размерами 2 х 20 х 160 мм из стали Х 12 ф, 1 (НКСз 63) профильньм алмазньк шлифовальньи кругом выполняют канавку радиусом К0,3 мм .На образец наносят Т 1 Я-покрытие толщиной 8 мкм. Образец нагружают растягивающей нагрузкой.Контроль за состоянием покрытия осуществляют при помощи микроскопа. Отслоение покрытия происходит при нагрузке 1600 кгс. Напряжения б оп-ределяют как отношение нагрузки к пло щади приложения нагрузки и Я40 кгс/мм .Касательные напряжения в точке А концентратора б,Зб120 кгс/ммйДля покрытия ТьН упругие константы ееют следующие значения: Е = 25113 кгс/мм; р = 0,25. Дпя основы Е = 20000 кгс/мм;= 0,28. Находят значение отрывающих напряжений си= отр = 4 кгс/ммформула изобретенияСпособ определения прочностных свойств покрытия, по которому нано-. сят испытуемое покрытие на открытый участок основы, прикладывают к основе растягивающую нагрузку и определяют прочностные свойства покрытия, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности используют основу, имеющую криволинейный участок, в момент отслоения покрытия измеряют тангенциальные напряжения 5 наи криволинейном участке основы, а величину прочности б, сцепления покрытия определяют из соотношения156902Составитель В.Свиридовдактор Н.Бобкова Техред.А.Кравчук Корректор С.Чераказ 6383/45 Тираж 789 Подписное НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Рауаская наб д. 4/5оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина