SU1265556A1

SU1265556A1 - Method of determining coating adhesive strength

Info

Publication number: SU1265556A1
Application number: SU853886946A
Authority: SU
Inventors: Василий Николаевич Власенко; Вениамин Михайлович Темкин; Борис Абрамович Подольский; Тамара Павловна Балдина; Альберт Васильевич Каширский
Original assignee: Предприятие П/Я Р-6930
Priority date: 1985-04-18
Filing date: 1985-04-18
Publication date: 1986-10-23

Abstract

Изобретение относитс к испытательной технике, предназначено дл определени адгезионной прочности покрытий к подложкам и позвол ет повысить точность определени адгезионной прочности при испытании хрупки.: покрытий толщиной до 150 мкм. К штиф .ту, установленному в отверстии подложки заподлицо с ее поверхностью, после нанесени на их общий торец испытуемого покрыти прикладывают отрывающую нагрузку Р, после чего измер ют площадь боковой конической поверхности образовавшегос в покрытии при отрыве отверсти . При отрыве штифта ; в момент разрушени покрыти напр жени ввиду малой толщины покрыти сосредоточены в основном на площадках, наход щихс в зоне разрушени , площадь которых равна площади . поверхности разрзлпени , поэтому величина напр жений в покрытии тождественна величине g напр жений на торце штифта. ИзмеренСЛ ную площадь S боковой конической поверхности отверсти в покрытии учитывают при расчете адгезионной прочности покрыти по формуле 6 - P/S. 1ил., 1 табл.The invention relates to a test technique, is designed to determine the adhesion strength of coatings to substrates and allows to increase the accuracy of determining the adhesion strength when testing fragile: coatings up to 150 microns thick. A tearing load P is applied to the pin in the substrate hole, flush with its surface, after applying a coating to their common end of the test coating, after which the area of the lateral conical surface formed in the coating during the tearing hole is measured. With the withdrawal of the pin; at the time of the destruction of the coating, due to the small thickness of the coating, they are concentrated mainly on the sites located in the destruction zone, whose area is equal to the area. splitting surface, so the magnitude of the stresses in the coating is identical to the magnitude g of the stresses at the end face of the pin. The measured S area of the lateral conical surface of the hole in the coating is taken into account when calculating the adhesive strength of the coating using formula 6 - P / S. 1il., 1 tab.

Description

Изобретение относитс к испытатеЛьной технике, а.именно к способам определени адгезионной прочности покрытий.The invention relates to a test technique, and specifically to methods for determining the adhesion strength of coatings.

Целью изобретени вл етс повышение точности определени адгезионной прочности при испытании хрупких покрытий толщиной до 150 мкм.The aim of the invention is to improve the accuracy of determining adhesion strength when testing fragile coatings up to 150 microns thick.

На чертеже показана схема реализации предлагаемого способа.The drawing shows the implementation of the proposed method.

Способ осуществл ют следующим образом .The method is carried out as follows.

В Подложке 1 выполн ют отверстие и размещают в нем штифт 2 заподлицо с поверхностью 3 подложки 1. На поверхность 3 подложки 1 и торец 4 штифта 2 нанос т 1спытуемое хрупкое покрытие 5 толщиной не более 150 мкм. Прикладывают к штифту 2 нагрузку Р, отрывающую его от покрыти 5. При этом наблюдаетс адгезионный отрыв штифта 2 в узком кольцевом участке, который прилегают к периметру штифта 2, и когезионное разрушение покрыти 5 в центре торца 4 штифта 2 с образованием в покрытии 5 отверсти 6. При штифта 2 напр жени на поверхности адгезионной св зи торца 4 штифта 2 к моменту разрушени покрыти 5 ввиду его малой толщины сосредоточены , в основном, на площадках, наход щихс в зоне разрушени , плош.адь которых равна площади поверхности разрушени покрыти , поэтому величина напр жений, возникающих в покрытии 5 при его разрушении, тождественна величине напр жений, возникающихна торце 4 штифта 2, характеризующих адгезионную прочность покрыти 5.Измер ют величину нагрузки Р и площадь S боковой конической поверхности образовавшегос в покрытии 5 при отрыве штифта 2 отверсти 6 рассчитывают по формулеIn the Substrate 1, a hole is made and the pin 2 is placed therein flush with the surface 3 of the substrate 1. On the surface 3 of the substrate 1 and the end face 4 of the pin 2 is applied a test brittle coating 5 with a thickness of not more than 150 microns. A load P is applied to the pin 2, tearing it from the coating 5. At the same time, an adhesive tear of the pin 2 is observed in a narrow annular region that adjoins the perimeter of the pin 2, and cohesive failure of the coating 5 in the center of the end 4 of the pin 2 with a hole 6 in the cover 5 With the pin 2, the stress on the surface of the adhesive bond of the end face 4 of the pin 2 at the time of the destruction of coating 5, due to its small thickness, is concentrated mainly in areas located in the zone of destruction, the area of which is equal to the surface area of destruction of the coating, therefore, the magnitude of the stresses arising in the coating 5 upon its destruction is identical to the magnitude of the stresses arising from the end face 4 of the pin 2, which characterize the adhesive strength of the coating 5. The load P and the area S of the lateral conical surface formed in the coating 5 when the pin 2 is detached 6 calculated by the formula

J () .с2 J () .с2

- --- (Л отй , 2 )T- --- (L oi, 2) T

где d|, - диаметр штифта и образовавшегос в покрытии отверсти соответственно;where d |, is the diameter of the pin and the opening formed in the coating, respectively;

. S - толщина покрыти .. S is the coating thickness.

По величине отрывающей нагрузки Р и площади S по известной формуле б P/S определ ют адгезионную прочность хрупких покрытий.The adhesive strength of brittle coatings is determined from the magnitude of the tearing load P and area S using the well-known formula b P / S.

Пример. Провод т испытани адгезионной прочности покрытий ВН-20 (карбид вольфрама с никелем) толщиной 100, 130, -140 и 150 мкм. Количество подвергнутых испытанию образцовExample. The adhesion strength of VN-20 coatings (tungsten carbide with nickel) with thickness of 100, 130, -140 and 150 microns is tested. The number of tested samples

42 шт. Материал подложки Ст.З. Отрывы штифтов провод т на машине Р-0,5. Диаметры штифтов и образовавшихс в покрытии отверстий измер ют микроско пом ШС-9, Дл получени сравнительных данных определ ют адгезионную прочность по известному способу, со штифтами диаметром 0,9 - 1,1 мм и предлагаемому способу со штифтайи диаметром 1,5 - 2,0 мм. Результаты42 pcs. Substrate material Art. The pin breaks are performed on the P-0.5 machine. The diameters of the pins and the holes formed in the coating are measured by an SL-9 microscope. To obtain comparative data, the adhesion strength is determined by a known method, with pins with a diameter of 0.9-1.1 mm and the proposed method with a pin 1.5-5 diameters, 0 mm. results

испытаний представлены в таблице и представл ют собой средние значени по результатам измерений трех образцов .The tests are presented in the table and represent the average values of the results of measurements of three samples.

122,9122.9

102,3102.3

03,403.4

96,96,

99,199.1

90,790.7

88,488.4

Продолжение таблицыTable continuation

Claims

A method for determining the adhesion strength of coatings, which consists in making a hole in a substrate 30, placing a pin flush with the surface of the substrate in the hole, applying a test coating to the surface of the pin and the end face of the pin, applying a breaking load to the pin and determining the adhesive strength of the coating by the value of the tearing load and the area of separation of the coating, characterized in that, in order to improve the accuracy of determination when testing brittle coatings with a thickness of up to 150 μm, measure the area of the lateral conical surface The surface formed in the coating upon separation of the hole, which is taken into account when determining the adhesive strength of the coating.