Способ неразрушающего контроля адгезионной прочности защитных покрытий

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 9) (11) 22 5 Ц 5 С 01 И 19/04 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ дящи цени фиг, 2 - то же, длятием.Способ осуществлобразом.На подложку илинаносят защитное поверхности за исключвоположных торцов,ется следующим етения является повыительности контроля в образце однородных напряжений, не привоа реальную детальрытие по всей понием двух проти"ричем предвариГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(54) СПОСОБ НЕРАЗРУЫАЮЩЕГО КОНТРОЛЯАДГЕЗИОННОИ ПРОЧНОСТИ ЗАЩИТНЫХ ПОКРЫТИЙ(57) Изобретение относится к способамконтроля адгезионной прочности покрытий в области машиностроения. Целью Изобретение относится к области машиностроения, в частности к тем его разделам, где с целью улучшения служебных качеств изделий на их поверхности наносят защитные покрытия и может быть использовано в газодобывающей, химической, авиационной промышленности, в автотранспортном строительстве, в точном машиностроении и других областях народного хозяйства, где необходима оценка качества покрытие - деталь (пленка - под ложка, адгезив - субстрат).Целью изобршение производпутем созданиярастягивающих изобретения является повышение производительности контроля путем создания в образце, выполненном в виде подложки (детали) с покрытием, однородныхрастягивающих напряжений, не приводящих .к разрушению покрытия, и увеличения диапазона регистрируемых значений адгезионной прочности. С этойцелью на образцы по всей его поверхности формируют технологический поясок, свободный от покрытия и смещенный относительно центра к одному изего торцов, Затем его подвергаютдействию механических напряжений, направленных вдоль границы раздела покрытие - подложка (деталь). Об адге- дзионной прочности судят по величине Емеханических напряжений, при которыхрезко возрастает интенсивность акустической эмиссии. 2 ил. С: х к разрушению покрытия, и увелие диапазона регистрируемых значеий адгезионной прочности путем поучения интегральной ее оценки.На фиг. 1 представлена диаграмма ависимости интенсивности акустичесой эмиссии от величины внешней нарузки для образца без покрытия; наобразца с покры1580229 тельно на образце Формируют технологический поясок, свободный от покрытия и смещенный от центра образца к одному из его торцов, затем подвергают образец действию механических5 деформаций, направленных вдоль границы раздела покрытие - подложка, возрастающих до границы упругости материала подложки, и регистрируют величину механических напряжений в образце,при которой резко возрастает ин.- тенсивность сигналов акустической эмиссии.В основу предлагаемого способа положено то, что первые сигналы акустической эмиссии образцов выполненных из обычных конструкционных и инструментальных сталей, возникают при напряжениях, близких к пределу текучести материала, а при деформации образцов, на поверхность которых нанесено тонкопленочное покрытие, достаточно высокая акустическая активность наблюдается уже при напряжениях 25 в 1,5-2 раза меньших предела упругости материала субстрата. Когда величина создаваемых в образце механических напряжений становится соизмерима с величиной адгезионной прочности покрытия, возникают элементарные отслоения пленок - появляются первые сигналы акустической эмиссии, Образование этих отслоений являются результатов возникновения сдвиговых трещин или трещин скольжения. При увеличении З 5 растягивающей нагрузки с постоянной скоростью трещины скольжения развиваются устойчиво и, начиная с некоторого критического значения растягивающих напряжений, резко возрастает интенсивность сигналов акустической эмиссии (АЭ). Величина механической нагрузки, которая возникает в адгезиве при деформации образца, вызывающая резкое увеличение интенсивности сигналов АЗ, и характеризует адгезионнуюпрочность покрытияП р и м е р . Для осуществления способа стандартные образцы из стали 20, на 503 которых нанесено ионно-,50 плазменное покрытие из нитрида титана толщиной около 7 мкм, около одного из торцов каждого образца с покрытием Формируют технологический поясспредставляющий собой кольцо шириной2 мм, не имеющее пленочного покрытия,подвергают деформации растяжения спомощью машины бесшумного нагружения.Механическое напряжение в образценарастает линейно со скоростью5 мПа/с. Сигналы акустической эмиссиирегистрируют измерительным трактом,в котором они преобразовываются пьезоэлектрическим датчиком из титанабария, закрепленным непосредственнона образце, в электрические импульсы,которые регистрируются измерителемчастоты импульсов ИЧИМ, позволяющимтакже вести запись параметров сигнала АЭ в аналоговой форме. Деформациюобразца регистрируют с помощью тензостанции ТА, Снимают зависимостьактивности АЗ (суммарное количествоимпульсов в единицу времени) от величины внешней нагрузки, создаваемойв образце, .По диаграмме, регистрируемой на двухкоординатном самописцеПДП, определяют величину деформации,при которой резко возрастает скоростьсчета импульсов. Формула изобретенияСпособ неразрушающего контроля адгезионной проЧности защитных покрытий, заключающийся в том, что на подложку наносят покрытие по всей поверхности за исключением двух противоположных торцов, создают в образце механические напряжения и регистрируют сигналы акустической эмиссии (АЭ), а об адгезионной прочности судят по параметру, который определяют в момент резкого увеличения интенсивности АЭ, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения производительности. контроля и увеличения диапазона регистрируемых значений адгезионной прочности, на,образце формируют технологический поясок, свободный от покрытия и смещенный от центра к одному из торцов образца, механические напряжения создают вдоль поверхности раздела покрытие-подложка перпендикулярно плоскости пояска и выбирают их в качестве параметра адгезионной прочности.1580229 700 л июпlс 700 Редактор Н. Ьобкова Корректор М.Кучерявая Заказ 2006 Тираж 493 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, И, Раущская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинатПатент", г.ужгород, ул,Гагарина, 101 ЯОФиг,2 Составитель Н. ВартановаТехред М .Моргентал й,иип)сЮ