Способ отбраковки деталей с покрытиями по адгезионной прочности

 

Изобретение относится к испытанию материалов к позволяет повысить точность отбраковки деталей с никелевыми и медными покрытиями. Это достигается за счет учета влияния скорости нагрева до заданной температуры на результаты контроля адгезионной прочности. Деталь с покрытием нагревают до заданной температуры с постоянной скоростью V, равной критической (VKp), определяемой из экспериментальной зависимости Vxp f (G ) гДе СГП - заданная контролируемая величина адгезионной прочности . При контроле никелевых покрытий на сталях и меди заданную температуру выбирают равной (0,25 - 0,/)ТПА, где Тпл - температура ллавлення покрытия. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИН (1) G 01 N 19/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPblTHRM

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4494108/28 (22) 17.10,88 (46) 15.05.9! . Бюл. Р 18 (71) Институт прикладной физики

АН БССР (72) С.А.Новиков и А.А.Лухвич (53) 620. 179.4 (088. 8) (56) Методы контроля прочности сцепления покрытий: ГОСТ 9302-79, п.2.6, (54) СПОСОБ ОТБРАКОВКИ ДЕТАЛЕЙ С

ПОКРЫТИЯМИ ПО АДГЕЗИОН1!ОЙ ПРОЧНОСТИ (57) Изобретение относится к испытанию материалов и позволяет повысить точность отбраковки деталей с никелевыми и медными покрытиями. Это досИзобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для контроля адгезионной проч.— . ности покрытий на деталях и их отбраковки.

Целью изобретения являет.я повышение точности отбраковки деталей с никелевыми и медными покрытиями путем .учета скорости нагрева до заданной температуры, На фиг.1 схематически представлены циклы нагрев — выдержка — охлаждение, отличаюциеся различными скоростями нагрева. Сплошные линии

У вЂ” У характеризуют замедленные скорости нагрева, когда покрытия в результате осуществления цикла не отслаивавтся. Штриховые линии V< — V характеризуют повь1шенные скорости нагрева, приводящие к отслоению покрытий. При том У„ „ — минимальная ц9) Я0 аи 1 6493 тигается за счет учета влияния скорости нагрева до, заданной температуры на результаты контроля адгеэионной прочности. Деталь с покрытием нагревают до заданной температуры с постоянной скоростью V равной критической (У ), определяемой из экс3 периментальной зависимости V„

= f Я ) где Q — заданная контролиП Л руемая величина адгезионной прочности. При контроле никелевых покрытий

На сталях и меди заданную температуру выбирают равной (0,25 — 0,4)Тдл, где Т вЂ” температура плавления пл покрытия. 2 ил. скорость нагрева, приводяцая к отслоению покрытия (критическая ско- рость). На фиг.2 изображена зависимость критической скорости нагрева от величины адгезионной прочности покрытия.

Способ контроля адгезионной, прочности покрытий реализуют следуюцим образом.

Предварительно определяют зависимость величины критической скорости

У„, нагрева (минимальной скорости нагрева, приводящей к образованию отслоений покрытия) от исходной адгезионной прочности покрытия 9 (опреП деляемой по результатам механических испытаний). Для этого подбирают по результатам механических Испытаний адгезионной прочности Gд ряд партий деталей с одинаковыми значениями (з, внутри каждой партии и различными

1б493

Ф ее значениями между партиями. Нагревают детали до заданной температуры, которую выбирают в диапазоне (0,25—

0,4) Т пл (где Тпл — температура плавления покрытия с различными скоростями), определяют после охлаждения наличие отслоений покрытия, а за величину Ч для i-й партии с соКР ответствующим значением Q принимают 0 минимальную скорость Чк .нагрева,приводящую к образованию вспучиваний покрытия. Строят зависимость V p от 6„

При контроле деталей с неизвестной адгезионной прочностью покрытия находят из построенной зависимости значение V k, соответствующее требуемому значению исходной адгеэионной прочности (р детали, осуществляют нагрев со скоростью V о до заданной температуры, выдерживают, охлаждают, после чего выявляют детали с отслое- ниями покрытий. Эти детали бракуются .как имеющие (р а 0 требуемое, остальная часть деталей признается годной, 25 так как G) 5 требуемое. для заштрихованной зоны (V pU

С .одной стороны, может наблюдаться нарушение адгезионных связей покрытия с основой из-за. термических напряжений и выделения водорода на 40 границе. Чем выше скорость нагрева, тем более вероятны эти разрывы. С другой стороны, с. ростом температуры соединения наблюдается образование новых адгезионных связей за счет диф- 45 фузионных процессов на границе.При более высоких скоростях нагрева про-! цессы разрыва адгезионных связеи преобладают над процессами их образования. С ростом исходной адгезионной 50 прочности Q покрытия имеет место возрастание скорости нагрева, приводящей к нарушению сплошности соединения, отслоению покрытия. Все это и обусловливает приведенный на фиг.2 характер зависимости критичесскорости Члр от исходной адгеэионной прочности (р покрытия.

Пример. Осуществлялся контроль адгезионной прочности покрытий на 5 деталях, изготовленных из медной пластины толщиной 3 мм, с галь ваническими никелевыми покрытиями толщиной 50 мкм, имеющими различную. исходную адгезионную прочность.Необходимо было отсортировать детали с заданной исходной адгезионйой прочностью Q ) 5 зад= I 0 Н/см +i Для это го по экспериментальной зависимости

Ч zp = f (Q) определяли величину Ч кр

= 400ОС/ч, соответствующую Q = 0 а

Нагрели детали со скоростью V о

= 400.С/ч в вакуумной печи типа СИВЛ до 450 С, выдержали 0 5 ч, затем охО ладили с печью, Визуально на двух деталях были выявлены отслоения покрытия (вспучивания), эти детали были забракованы как имеющие 5<6 д .Остальные детали имели G>G а и признаны годными.

Формула изобретения

Способ отбраковки деталей с покрытиями по адгезионной прочности,заключающийся в том, что партию деталей с покрытиями нагревают, выдерживаюr н охлаждают, после чего выявляют детали с отслоившимися покрытиями, определяют их адгезионную прочность и путем сравнения ее с требуемой ад- . гезионной прочностью для данной партии деталей отбраковывают детали, о тличающийся тем, что, с целью повышения точности отбраковки деталей с нйкелевыми и медными покрытиями, предварительно осуществляют нагрев эталонных деталей с покрьггиями до температуры Т, выбранной в диапазоне (0,25 — 0,4)Т л, где

Т < температура плавления покрытия, и определяют зависимость критической скорости Ч „г начала отслоения покрытия от исходной адгезионной прочности (>> покрытий эталонных деталей,наг" рев партии деталей с покрытиями осуществляют до такой же температуры Т с постоянной скоростью, равной 7 „ которую определяют по зависимости

Ч „ от 6 с учетом требуемой адгезионной прочности для данной партий деталей, I

° 1649390

Т С

ЮОО

Чр.

400

/д 6 20

Составитель Н.Вартанова

Редактор Т.Лазоренко Техред А.Кравчук . Корректор А.Обручар

Тиран 390

Подписное

Заказ 1517

ВНИИПИ. Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101