Способ контроля качества адгезии покрытия к подложке

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 75 ц 5 6 01 й 19/О ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ АВТОРСКОМУ С ЕЛЬСТВ адложкуувели- форме собой ляется ии инзапись иссииГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА АДГЕЗИИ ПОКРЫТИЯ К ПОДЛОЖКЕ(57) Изобретение относится к испытательной технике, а именно к способам контролякачества адгеэии покрытия к подложке;Цель изобретения - увеличение достоверности контроля качества адгезии покрытияк подложке, Индентор, выполненный в форме ролика, вдавливают в покрытие, нанесенное на подложку эталонного образца,и осуществляют при этом синхронную запись диаграмм амплитуда акустическойэмиссии-время, нагрузка на индентор-вреИзобретение относится к испытательной технике, а именно к способам контроля качества адгезии покрытия к подложке. Цель изобретения - увеличение достоверности контроля качества путем выбора контролируемого параметра, регистрируемого с большей степенью-точности и отражающего физические процессы, протекающие в области раздела фаз покрытие-подложка в момент раэушения адгезионных связей.На фиг. 1 представлена диаграмма амплитуда акустической эмиссии - время для эталонного образца; на фиг.2 - диаграмма нагрузка на идентор-время для эталонного мя, затем по диаграмме амплитуда акустической эмиссии-время определяют момент времени, соответствующий зарождению трещины расслоения по границе раздела фаз покрытие-подложка, а по диаграмме нагрузка на индентор-время определяют критическую нагрузку зарождения трещины расслоения, после чего уменьшают нагрузку на 10; и прокатывают ролик с постоянной скоростью по покрытию, нанесенному на подложку контролируемого изделия с одновременной записью амплитуды акустической эмиссии, Качество адгезии покрытия к подложке контролируют путем сравнения значений амплитуды акустической эмиссии при прокатке ролика па контролируемому изделию со значением амплитуды акустиче ской эмиссии, полученной в момент зарождения трещины расслоения в эталонном- образце. 3 ил. образца; на фиг. 3 - зависимость амплитуды акустической эмиссии от времени и пути, пройденного индентором при его перемещении по поверхности контролируемого изделия.Способ осуществляют следующим образом.В покрытие, нанесенное на иэталонного образца, вдавливают подчивающейся нагрузкой индентор вролика. Сечение ролика представляеромб, одна из диагоналей которого явосью вращения ролика. При внедрендентора осуществляют синхроннуюдиаграмм амплитуда акустической эмвремя и нагрузка и индентор-время.10 15 20 25 30 40 45 50 55 В момент зарождения трещины расслоения по границе фаз покрытие-подложка возникает всплеск амплитуды акустической эмиссии, По максимальной амплитуде акустической эмиссии на диаграмме амплитуда акустической эмиссии-время определяют момент времени, соответствующий зарождению трещины расслоения по границе раздела фаз покрытие-подложка, а по диаграмме нагрузка на индентор-время определяют соответствующую этому моменту времени критическую нагрузку зарождения трещины расслоения. После этого нагрузку на индентор уменьшают на 10 О и прокатывают его по поверхности контролируемой детали с одновременной записью диаграммы амплитуда акустической эмиссии-время, а качество адгезии покрытия к подложке ,контролируют путем сравнения значений амплитуды акустической эмиссии, получаемых при прокатке ролика по контролируемому изделию, со значением амплитуды акустической эмиссии, полученной в момент зарсбкдения трещины расслоения в эталонном образце,П р и м е р. На установке для ионна-вакуумного напыления типа УРМЗ - 279-026 на подложку, выполненную из металла ВК, наносят износостойкое покрытие Т 1 й. При этом поддерживают напряжение на стадии очистки 1300 В и выступ Зх 10 5 мм рт. ст. Время нанесения покрытия 10 мин, Этот же режим выдерживают и при нанесении покрытия на эталонный образец, В покрытие, нанесенное на подложку эталонного образца, вдавливают под увеличивающейся нагрузкой индентор в форме ролика, с углом при рабочей вершине 136 О, который выбран исходя и угла стандартного индентора Виккерса, При внедрении индентора осуществляют синхронную запись диаграмм амплитуда акустической эмиссии-время (фиг. 1) и нагрузка на индентор-время (фиг.2). Датчик акустической эмиссии крепится на образце со стороны, свободной от покрытия. Находят на фиг, 1 по максимальной амплитуде акустической эмиссии (А) момент времени 1, соответствующий зарождению трещины расслоения по границе раздела фаз покрытие-подложка (т=9 с). Затем на диаграмме нагрузка на инденторвремя (фиг, 2) по оси времени откладывают найденное время т.-=9 с и находят критическую нагрузку Р зарождения трещины расслоения(Р= 5 кг). После чего нагрузку на индентор уменьшают на 10 (Р=4,5 кг) и прокатывают его со скоростью Ч=10 мй по поверхности контролируемой детали с одновременной записью диаграммы амплитуда акустической эмиссии-время на самописце НЗЗ 7-5 (фиг.З). А качество адгезии покрытия к подложке контролируют путем сравнения значений амплитуды акустической эмиссии, получаемых при прокатке ролика по контролируемому изделию (фиг, 3), со значением амплитуды акустической эмиссии, полученной в моментзарождения трещины расслоения в эталонном образце (А), На фиг, 3 видно, что в определенные моменты времени 1=4 и 10 с или на определенных участках пути 1=0,04 и 0,1 м, которые легко определяются по известным значениям времени и скорости движения ролика 1=чхни м, при перемещении индентора по поверхности детали происходят разрушение границы раздела фаз покрытие-подложка и отслоение покрытия от подложки, что характеризуется резкими всплесками амплитуды акустической эмиссии на общем фоне акустических шумов. Последующие, металло- графические исследования испытанных образцов подтвердили наличие трещин расслоения на участках поверхности, соответствующих резким всплескам амплитуды акустической эмиссии.Предлагаемый способ контроля качества адгезии покрытия к подложке позволяет контролировать качество адгезии покрытия к подложке непосредственно на реальных деталях, в том числе на деталях с большими поверхностями, без разрушения покрытия, а также осуществлять контроль качества адгезии в автоматическом режиме,Формула изобретения Способ контроля качества адгезии покрытия к подложке, заключающийся в том, что вдавливают в покрытие эталонного образца индентор под изменяющейся нагрузкой и определяют критическую нагрузку на индентор, прижимают к покрытию контролируемого изделия индентор под нагрузкой, которая меньше критической, сообщают индентору поступательное перемещение и регистрируют параметр, по которому судят о качестве адгезии покрытия к подложке, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения достоверности контроля качества, в качестве критической нагрузки на индентор на эталонном образце принимают нагрузку на индентор, соответствующую моменту зарождения трещины расслоения по границе раздела фаз покрытие-подложка, индентор, прокатываемый по покрытию контролируемого изделия, выбирают в форме ролика, нагрузку на него - на 10 меньше чем критическая, а в качестве параметра, по которому судят о качестве адгезии покрытия к подложке, регистрируютамплитуду акустической эмиссии на протяжении всего участка пути индентора, которую сравнивают с амплитудой акустической эмиссии, соответствующей моментузарождения трещины расслоения и зарегистрированной на эталонном образце,1675745 401 РОЯ ОО Оюфю ф 5 Д 07 РОююРУ 4 О 077 фю 7 мЮЬг,ЮСоставитель О,Фурцев Редактор С,Кулакова Техред М.Моргентал Корректор М.Кучерявая Заказ 2996 . Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж-З 5, Раущская наб., 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101