Образец для определения прочности сцепления покрытия с подложкой

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 779983 9/04 5 0 АНИЕ ИЗОБРЕТЕН ДЕТЕЛЬСТ ВТОРС КОМ(71) Научно-иссконструкционныхческих процессовна но ле аесение МашиЯ ПРОЧС ПОДсширеи сложляется р уемых и ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССР(56) Авторское свидетельство СССМ 183459, кл. О 01 й 19/04, 1965,Кудинов В.В. и Иванов В,М. Нплазмой тугоплавких покрытий. Мностроение, 1981, с. 126-127.(54) ОБРАЗЕЦ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИНОСТИ СЦЕПЛЕНИЯ ПОКРЫТИЯЛОЖКОЙ Изобретение относится к испытательной технике, предназначенной для определения прочности сцепления покрытий с подложкой.Известен образец для определения прочности сцепления покрытия с подложкой, который состоит из подложки с отверстием, установленного эаподлицо с поверхностью подложки штифта, нанесенного на их торцевую поверхность покрытия и прикрепленной к покрытию с помощью клеевого слоя пластины. О прочности сцепления судят по величине отрывающей нагрузкиприложенной к штифту и подложке.Недостатком образца является невозможность испытания прочности сцепления покрытия при сложном напряженном состоянии и узкая номенклатура покрытий, кото(57) Изобретение относится к испытательй технике, предназначенной для опредения прочности сцепления покрытий с подложкой, Целью изобретения является расширение номенклатуры исследуемых при сложном напряженном состоянии покрытий. Образец состоит иэ цилиндрической подложки, расположенной на ее торцевой поверхности соосно с ней кольцевой пластины, нанесенного на торцевую поверхность подложки и пластину покрытия и приклеенного к нему своей торцевой поверхностью цилиндрического отрывного элемента. Причем толщина пластины меньше толщины покрытия, а ее внутренний диаметр равен диаметру подложки. 2 ил,рые могут быть исйытаны при использовании заданного клея,Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является образец для определения прочности сцепления покрытия с подложкой, состоящий из цилиндрической подложки, нанесенного на ее торцовую поверхность покрытия и цилиндрического отрывного элемента, приклеенного своей торцевой поверхностью к покрытию соосно подложке,Недостатком образца является невоэя номенклатуры иссленом напряженном прочность сцепления сти клеевого соединеможность расширени дуемых при слож состоянии покрытий,которых выше прочно ния,Целью изобретен ние номенклатуры ис02/01 К,(2) где К= вахТ 1/Г 2 35 40 45 50 55 ном напряженном состоянии покрытий при использовании заданного клея,Поставленная цель достигается тем, что образец для определения прочности сцепления покрытия с подложкой, состоящий из цилиндрической подложки, нанесенного на ее торцевую поверхность покрытия и цилиндрического отрывного элемента, приклеенного своей торцевой поверхностью к покрытию соосно подложке, снабжен кольцевой пластиной, расположенной на торцевой поверхности подложки соосно с ней, внутренний диаметр которой равен диаметру подложки, а толщина не превышает толщины покрытия, которое также нанесено и на поверхность пластины, а соотношение диаметров подложки и отрывного элемента выбрано из условия 01 и 02 - соответственно диаметры подложки и отрывного элемента;01, т 1- величины адгезионной прочности покрытия с подложкой соответственно на отрыв и сдвиг;п 2, т 2 - прочность клеевого соединения отрывного элемента с материалом покрытия соответственно на отрыв и сдвиг.Как показали результаты патентного поиска, неизвестен образец для определения прочности сцепления покрытия при сложном напряженном состоянии, состоящий из цилиндрической подложки. нанесенного на ее торцевую поверхность покрытия и цилиндрического отрывного элемента, приклеенного своей торцевой поверхностью к покрытию соосно подложке, и который был бы снабжен кольцевой пластиной, расположенной на торцевой поверхности подложки соосно с ней, внутренней диаметр которой равен диаметру подложки, а толщина не превышает толщины покрытия, которое также нанесено и на поверхность пластины, а соотношение диаметров подложки и отрывноц) элемента удовлетворяли бы условиям (1), (2),Образец для определения прочности сцепления покрытия с подложкой при сложном напряженном состоянии поясняется прилагаемыми чертежами,На фиг.1 показана схема предлагаемого образца в сборе при его изготовлении; на фиг.2 - схема нагружения образца. 5 10 15 20 25 30 Образец состоит из цилиндрической подложки 1. кольцевой пластины 2, расположенной на торцевой поверхности подложки 1 соосно с ней, внутренний диаметр которой равен диаметру подложки 1, а толщина не превышает толщины покрытия 3, которое нанесено на торцевую поверхность цилиндрической подложки 1 и кольцевой пластины 2, цилиндрического отрывного элемента 4 прикрепленного своей торцевой поверхностью с помощью клеевого слоя 5 к покрытию 3 соосно подложке 1. С целью установки кольцевой пластины 2, тыльной ее стороны в одной плоскости с торцевой поверхностью цилиндрической подложки 1, и увеличения ее жесткости в процессе нанесения покрытия 3, кольцевая пластина 2 подкреплена обоймой 6 на цилиндрической подложке 1. Перед проведением испытаний обойму 6 снимают, В процессе испытаний к цилиндрической подложке 1 и цилиндрическому отрывному элементу 4 прикладывают нормальные усилия отрыва или сжатия и усилие сдвига, по величине которых судят о прочности сцепления покрытия с подложкой (фиг,2).Для того, чтобы покрытие отслаивалось от торца цилиндрической подложки 1 без разрушения клеевого соединения 5 диаметры цилиндрической подложки 1 и цилиндрического отрывного элемента 4 должны удовлетворять условию,при действии нормального усилия и условиюlг0 /г (4) при действии усилия сдвига. Из этих условий вытекают соотношения (1), (2). Для обеспечения гарантированного отрыва покрытий при одновременном приложении нормальных усилий и усилий сдвига следует выбирать соотношение диаметров больше большего значения из полученных по условиям (3) и (4).Например, при испытании на прочность сцепления при сложном напряженном состоянии покрытия из материала ПГМна предварительно спескоструенных образцах из стали с использованием клея ВСимеем ст 1= 22,0 МПа; т 1 = 30.0 МПаа 2 = 14,0 МПа; т 2 = 17,3 МПа При 01 = 10 мм, 0212,5 мм по условию(3) и 0213.1 мм по условию (4). Диаметр1779983 о 1= 35,8 МПа; т 1 = 75,0 МПа ОЗ/О 1 К,Я 17 Жгде К= гпаху г 17 тг Составитель И,Соколовехред М.Моргентал Редактор С.Кулакова Т Корректор Н.Слободяник Заказ 4431 Тираж Подписное 8 НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 10 роизводственно-иэдательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул. Гага отрывного элемента образца следует братьбольше 13,1 мм,При испытании прочности сцепленияпокрытия иэ ИСг на стали предварительноспескоструен ной 5 При О= 10 мм, О 2 16,0 мм по условию (3) и О 2 20,8 мм по условию (4). Диаметр 10 отрывного элемента образца следует брать больше 20,8 мм,Преимущество предлагаемого образца для определения прочности сцепления покрытия с подложкой в том, что он позволяет 15 расширить номенклатуру исследуемых при сложном напряженном состоянии покрытий при использовании заданного клея, а значит снизить трудоемкость и затраты при испытании различных покрытий. 20Формула изобретенияОбразец для определения прочности сцепления покрытия с подложкой, состоящий иэ цилиндрической подложки, нанесенного на ее торцевую поверхность 25 покрытия и цилиндрического отрывного элемента, приклеенного своей торцевой поверхностью к покрытию соосно с подложкой, о т л и ч а ю щ и й с я тем. что. с целью расширения номенклатуры исследуемых при сложном напряженном состоянии покрытий, образец снабжен кольцевой пластиной, расположенной на торцевой поверхности подложки соосно с ней, внутренний диаметр которой равен диаметру подложки, а толщина не превышает толщины покрытия, которое также нанесено и на поверхность пластины, а отношение диаметра 02 отрывного к диаметру 01 подложки выбрано из условия 01, г 1- величины адгезионной прочности покрытия с подложкой соответственно на отрыв и сдвиг;щ, т 2 - прочность клеевого соединения отрывного элемента с материалом покрытия соответственно на отрыв и сдвиг.