Порядок выполнения работы и оформление результатов

 

1. Ознакомиться с существующими методиками определения прочности сцепления и когезионной прочности газо-термических покрытий.

2. Изучить конструкцию образцов для определения прочности сцепления и когезионной прочности покрытий. Ознакомиться с конструкцией планшайбы, в которой фиксируются образцы под напыление.

3. Используя лупу 4^´, произвести визуальный осмотр покрытий и контактной зоны “покрытие - основа”. Покрытия не должны содержать трещин. На границе раздела “покрытие - основа” не должно быть отслоений напыленного материала от материала основы.

4. Установить образец для определения прочности сцепления покрытия в зажимы разрывной машины.

5. Включить разрывную машину и подготовить ее к работе. Рукояткой на панели управления машины переключить диапазон изменения нагрузки на шкалу В (0 - 25 кг). Включить механизм нагружения. После отрыва штифта от покрытия по положению неподвижной стрелки индикатора определить разрушающую нагрузку. По площади торцевой поверхности штифта (диаметр конического штифта у торца составляет 2 мм) и величине разрушающей нагрузки рассчитать прочность сцепления покрытия. Испытания повторить на двух других образцах с аналогичным типом покрытия. Используя измерительный микроскоп, определить механизм разрушения покрытий (адгезионный, когезионный, смешанный). Результаты измерений и расчетов занести в табл. 3.1.

 

Таблица 3.1

Результаты определения прочности сцепления покрытий

№	Материал покрытий (фракция, мкм)	Прочность сцепления, МПа
		s1	s2	s3	sср	Механизм разрушения
1	ПГ-СР3 (63 - 100)
2	Порошок меди (50 - 100)
3	Порошок чугуна СЧ-21 (63 - 100)
4	ПС 80 мас.% СЧ-21 + Cu
5	ПС 60 мас.% СЧ-21 + Cu
6	ПС 40 мас.% СЧ-21 + Cu
7	ПС 80 мас.% СЧ-21 + ПГ-СР3
8	ПС 60 мас.% СЧ-21 + ПГ-СР3
9	ПС 40 мас.% СЧ-21 + ПГ-СР3

 

6. Установить образец для определения когезионной прочности покрытий в зажимы разрывной машины.

7. Рукояткой на панели управления машины переключить диапазон изменения нагрузки на шкалу С (0 - 50 кг). Включить механизм нагружения и произвести испытание. По площади поперечного сечения покрытия и величине разрушающей нагрузки рассчитать когезионную прочность покрытия:

 

,                                         (3.2)

где Р – величина разрушающей нагрузки, Н;

D₁ – диаметр образца с покрытием (рис. 3.12);

D₂ – диаметр образца без покрытия.

Испытания повторить на двух других образцах с аналогичным типом покрытия. Результаты расчетов занести в табл. 3.2.

 

Таблица 3.2

Результаты определения когезионной прочности покрытий

Материал покрытий	Когезионная прочность, МПа
	s1	s2	s3	sср
ПГ-СР3
Порошок меди

 

Контрольные вопросы

 

1. Перечислите основные методы испытаний газо-термических покрытий на прочность сцепления.

2. Опишите методику определения прочности сцепления покрытий на плоских и цилиндрических образцах вытягиванием цилиндрического штифта.

3. Опишите клеевую методику определения прочности сцепления покрытий при растяжении?

4. Опишите методику определения прочности сцепления покрытий при сдвиге на плоских и цилиндрических образцах.

5. Опишите методику определения прочности сцепления покрытий при изгибе.

6. Опишите методику определения когезионной прочности покрытий при их растяжении в продольном направлении.

7. Опишите клеевую методику определения когезионной прочности покрытий.

8. В чем состоит основной недостаток методики определения прочности сцепления покрытий вытягиванием цилиндрического штифта? Какие преимущества могут быть достигнуты при замене цилиндрического штифта коническим штифтом?

9. Каким образом могут разрушаться покрытия при испытании на прочность сцепления?