М.Д. Карлова, Р.А. Хані, С.С. Шмиров, P.M. Ахтамьянов, М.В. Ненашев, І.Д. Ибатуллин
Самарський державний технічний університет
Методи та прилади оцінки адгезійної міцності покриттів. Для деталей із захисними металевими покриттями одним з найбільш важливих показників якості є міцність зчеплення покриттів з основним металом. У лабораторії наноструктурованих покриттів розроблені прилади і методи для кількісної оцінки міцності зчеплення покриттів з основою «на відрив» і «на зріз». Якщо поверхня покриття забезпечує можливість лудіння (срібне, олив'яне, свинцеве та ін), то найбільш простий метод оцінки міцності зчеплення покриття з основою на відрив полягає в наступному:
на поверхні покриття прорізають канавки з кроком 1 мм в подовжньому і поперечному напрямках (у вигляді решітки);
обслуговують поверхню покриття в області зробленої решітки шляхом приміщення на поверхню шматочка припою і його нагрівання за допомогою газового пальника;
припаюють за допомогою газового пальника до покриття один кінець металевого троса діаметром 1 мм;
вимірюють зусилля відриву троса, припаяного до покриття за допомогою динамометра;
оцінюють площу відриву покриття (за кількістю відірваних елементів решітки);
визначають міцність зчеплення покриття на відрив як відношення зусилля відриву до площі відриву покриття.
Якщо поверхня покриття не дозволяє виробляти її лудіння, то виготовляють спеціальний зразок, показаний на рис. 1, що складається з корпусу 1 (корпус виготовляють з матеріалу основи), в який вставляють гвинт-штовхач 2, за допомогою запобіжного гвинта 3 пружно розводять верхню і нижню частину корпусу на -0,1 мм по осі корпусу, потім фіксують гвинт 2 гайкою 4 . Після цього верхню частину зразка шліфують таким чином, щоб капелюшок гвинта 2 і верхня поверхня корпусу розташовувалися на одній площині без кільцевого зазору між ними. На підготовлений зразок наносять досліджуване покриття 5 товщиною не менше 0,1 мм. При цьому капелюшок гвинта 2 і верхній торець корпусу виявляються пов'язаними адгезійними силами з нанесеним покриттям. Вигвинчують запобіжний гвинт 3, при цьому пружна деформація корпусу зникає і між гайкою 4 і корпусом з'являється зазор, що дозволяє вигвинтити гайку без значних зусиль, що запобігає пошкодження покриття в області його контакту з капелюшком вин-та-штовхача. Розміщують зразок (рис. 16) в отворі адгезіометра і навантажують нижню частину гвинта-штовхача монотонно зростаючою силою F. При досягненні даної силою деякої критичної величини покриття відривається від корпусу і разом з гвинтом відходить від верхнього торця корпусу (рис. 1в). Міцність зчеплення покриття з основою визначають як відношення критичного навантаження до площі відриву покриття. Конструкція розробленого адгезіометра показана на рис. 2.
Описані адгезіометр та методи випробувань характеризуються експресному (тривалість одного випробування не більше 1 хвилини); компактністю (настільне виконання); простотою виконання досліджень; комп'ютеризованою системою збору, перетворення і зберігання даних; об'єктивністю одержуваних даних.
Триботехнический комплекс. Для проведення триботехнічних випробувань в лабораторії наноструктурованих покриттів створений компактний універсальний триботехнический комплекс (рис. 3), що складається з вимірювального блоку 1, чашки 2 і системи збору даних 3.
