Способ определения прочности сцепления соединения покрытия с металлической подложкой в процессе её деформирования

 

Изобретение относится к контролю качества покрытий с тонколистовым металлом, в частности к определению прочности сцепления соединения покрытия с металлической подложкой в процессе ее деформирования. Соответствующий способ заключается в том, что соединение предварительно обжимают и прокатывают, после чего изгибают, а прочность сцепления покрытия с подложкой определяют по соотношению площадей с нарушенным сцеплением покрытия с подложкой и участков с ненарушенным сцеплением. Соединение покрытия с металлической подложкой деформируют растяжением с изгибом посредством его прокатки через два формообразующих ролика, один из которых содержит треугольные выступы, а другой - соответствующие им треугольные впадины, углы при вершинах которых изменяются в пределах от 60 до 95° с интервалом в 5°, причем прокатку исследуемого соединения проводят за один оборот роликов, начиная с угла в 60° и заканчивая углом в 95°. Данное изобретение направлено на повышение точности контроля прочности сцепления соединения разных покрытий с тонколистовым металлом. 2 ил.

Изобретение относится к контролю качества покрытий с тонколистовым металлом, в частности к определению прочности сцепления соединения покрытия с металлической подложкой.

Известны "Методы контроля прочности сцепления покрытий" пункт 5 ГОСТ 9. 302-88, где:

- по пункту 5.5 - "Метод изгиба" образец с покрытием изгибают под углом 90° в одну сторону, затем в другую до излома;

- по пункту 5.8 - "Метод нанесения сетки царапин" (метод рисок) на поверхности контролируемого покрытия острием наносят не менее трех параллельных рисок с расстоянием между ними от 2 до 3 мм и перпендикулярно к ним также не менее трех параллельных рисок глубиной до основного металла;

- по пункту 5.12 - "Метод выдавливания" (штамповки) по ГОСТ 10510, основанный на выдавливании сферических лунок по Эриксену.

Недостатком этих методов является односторонность влияния нагрузок, направленных на деформирование покрытия, с целью его отслаивания или шелушения. Эти методы лишь частично позволяют судить о качестве покрытия, без учета разносторонних нагрузок на металлолист, как составляющей части машины в процессе ее эксплуатации.

Известен способ определения прочности сцепления соединения покрытия с металлической подложкой в процессе ее деформирования (а.с. № 1652888, кл. G 01 N 19/04, от 05.05.1989, Россия), где соединение предварительно обжимают в направлении, перпендикулярном направлению растяжения, и прокатывают, степень деформирования при обжатии и протяжке выбирают не превосходящей предельную величину, сохраняют неизменной толщину соединения, а при изгибе соединению придают П-образную форму с наружным расположением покрытия.

Недостатком этого способа является то, что П-образная форма изогнутого соединения не является универсальной для разных видов покрытий. Так, например, для некоторых твердых покрытий угол 90° в П-образной форме позволяет осуществлять контроль сцепления покрытия, а для более мягких покрытий требуется угол меньший 90°, чтобы получить гарантированную поверхность шелушения (отслоения) покрытия в критических зонах сгибов образца.

Известны также способы определения прчности сцепления покрытия с подложкой (а.с. СССР № 1280498, 1985 и № 1716394, 1989, кл. G 01 N 19/04), по которым на соединение воздействуют лазерным импульсом до нарушения сцепления покрытия с подложкой, а прочность сцепления покрытия с подложкой определяют по соотношению площадей с нарушенным сцеплением покрытия с подложкой и участков с ненарушенным сцеплением.

Цель изобретения - повышение точности контроля прочности сцепления соединения разных покрытий с тонколистовым металлом.

Поставленная цель достигается тем, что соединение покрытия с металлической подложкой деформируют растяжением с изгибом посредством его прокатки через два формообразующих ролика, один из которых содержит треугольные выступы, а другой - соответствующие им треугольные впадины, углы при вершинах которых изменяются в пределе от 60 до 95° с интервалом в 5°, причем прокатку исследуемого соединения проводят за один оборот роликов, начиная с угла 60° и заканчивая углом в 95°.

На фиг.1 представлена схема поперечного деформирования соединения с металлической подложкой.

На фиг.2 - фрагмент деформированной полосы с треугольными изгибами и наружным расположением покрытия.

Способ определения сцепления покрытия с металлической подложкой в процессе ее деформирования осуществляют следующим образом. Обжатое в направлении, перпендикулярном направлению растяжения, соединение покрытия с металлической подложкой по а.с. № 1652888, пропускают через формообразующие ролики 1 и 2 поперечного деформирования (см. фиг.1) с соответствующими треугольными выступами 3 и впадинами 4, причем здесь углы α выступов на ролике 1 соответствуют углам α впадин на ролике 2 и меняются от 60 до 95° с интервалом в 5°. При этом прокатку соединения - образца начинают с угла 60°, а заканчивают углом 95°, т.е. за один оборот роликов 1 и 2. Прокатанный таким образом образец, фрагмент которого изображен на фиг.2, исследуют и определяют размеры площадей с нарушенным сцеплением покрытия в виде шелушения или отслоения. По соотношению площадей с нарушенным сцеплением покрытия с подложкой и площадей с ненарушенным сцеплением определяют прочность сцепления покрытия с подложкой.

Использование вариации с переменными углами α при вершинах треугольных форм позволяет более точно исследовать динамику разрушения покрытия в зависимости от степени нагруженности, создаваемой переменными углами α в треугольных формах роликов 1 и 2, т.к. с уменьшением угла α возрастает степень нагруженности на соединение покрытия с металлолистом.

Предлагаемый способ повышает качество контроля любых как мягких, так и твердых покрытий на металлолисте, он более наглядный, экономичен по времени. В действующих производствах возможно применение эталонных образцов с разными видами покрытий для сопоставления по ним исследуемых соединений покрытий на металлолисте.

На Волжском автозаводе г.Тольятти разработаны рабочие чертежи на устройство для реализации данного способа в совокупности с а.с. № 1652888 открыт заказ на изготовление опытного образца. Способ опробирован в лабораторных условиях в Управлении лабораторно-испытательных работ АВТОВАЗа, результаты положительные, рекомендован к внедрению как на входном контроле Волжского автозавода, так и на заводах: НЛМК г.Липецк, “Северсталь” г.Череповец, ММК г.Магнитогорск - поставщиках листового металлопроката с покрытием на ВАЗ.

Формула изобретения

Способ определения прочности сцепления соединения покрытия с металлической подложкой в процессе ее деформирования, заключающийся в том, что соединение предварительно обжимают и прокатывают, после чего изгибают, а прочность сцепления покрытия с подложкой определяют по соотношению площадей с нарушенным сцеплением покрытия с подложкой и участков с ненарушенным сцеплением, отличающийся тем, что соединение покрытия с металлической подложкой деформируют растяжением с изгибом посредством его прокатки через два формообразующих ролика, один из которых содержит треугольные выступы, а другой соответствующие им треугольные впадины, углы при вершинах которых изменяются в пределах от 60 до 95° с интервалом в 5°, причем прокатку исследуемого соединения проводят за один оборот роликов, начиная с угла в 60° и заканчивая углом в 95°.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2