Покриття ___________
Основа __________
Використані зразки
(конічний чи циліндричний штифт, діаметр торця)
Підготовка зразків до напилення .
Технологія нанесення покриття .
Обробка покриття після напилення _____
Температурний режим випробувань міцності зчепленняРезультати випробувань зразків
|
Номер зразка |
Висота зразка після напилення покриття £і - (Л ♦ <5>, МИ |
Висота зразка до напилення покриття Л. мм |
Товщина напиленого шару покриття 6. мм |
Діаметр торця штифта d, мм |
Площа торця штифта F. мм2 |
Зусилля відриву Ріпял. Н |
Міцність зчеплення покриття з основою при нормальному відриві (Гзч = ртах , МПа (Н/мм2) |
Вид відриву (ддгезійний. когезійний, змішаний) |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
11 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
ІНФОРМАЦІЙНІ ДАНІ
РОЗРОБЛЕНО І ВНЕСЕНО Інститутом проблем міцності АН України РОЗРОБНИКИ: В.О. Борисенко, д.т.н. (керівникрозробки); В.В. Рішин, к.т.н.
ЗАТВЕРДЖЕНО І ВВЕДЕНО В ДІЮ наказом Держстандарту України № 163 від 29 червня 1994 р.
ВВЕДЕНО ВПЕРШЕ
НОРМАТИВНО-ТЕХНІЧНІ ДОКУМЕНТИ, НА ЯКІ Є ПОСИЛАННЯ
|
Позначення НТД, на який є посилання |
номер пункту, підпункту |
|
ГОСТ 9.304—87 |
Вступ; 2.5 |
|
ГОСТ 9.402—80 |
2.5 |
|
ГОСТ 2789—73 |
6.2 |
|
ГОСТ 2930—62 |
2.9 |
|
ГОСТ 3044—84 |
3.3 |
|
ГОСТ 6507—78 |
3.2 |
|
ГОСТ 13384—81 |
3.4 |
УДК 620.197:006.354 Группа Т94
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ УКРАИНЫ
ЕДИНАЯ СИСТЕМА ЗАЩИТЫ ОТ КОРРОЗИИ
И СТАРЕНИЯ
ПОКРЫТИЯ ГАЗОТЕРМИЧЕСКИЕ
Метод определения прочности сцепления покрытия с основой при нормальном отрыве в условиях температур до 1770 К
ЄДИНА СИСТЕМА ЗАХИСТУ ВЩ КОРОЗІЇ
ТА СТАРІННЯ
ПОКРИТТЯ ГАЗОТЕРМІЧНІ
Метод визначення міцності зчеплення покриття з основою нормальним відривом
в умовах температур до 1770 К
UNIFIED SYSTEM OF CORROSION AND
AGEING PROTECTION
THERMAL SPRAYED COATINGS
Method for Determining Bonding Strength by Normal Tearing at Temperatures up to 1770 К
Дата введения 01.07.95
Настоящий стандарт устанавливает метод статических испытаний прочности сцепления газотермических покрытий при нормальном отрыве в условиях температур на поверхности образца до 1770 К,
Стандарт распространяется на газотермические покрытия толщиной не менее 0,3 мм, получаемые Методом газопламенного, плазменного, детонационного и электродугового напыления.
Издание официальное
Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен,
тиражирован и распространен без разрешения Госстандарта УкраиныТребования настоящего стандарта являются обязательными для испытаний прочности сцепления газотермических покрытий, работающих в условиях температур выше 400 К.
Для покрытий, работающих при температурах 400 К и ниже, допускается использовать метод испытаний на отрыв по ГОСТ 9.304,
Сущность метода
Метод заключается в определении усилия нормального отрыва торца штифта образца от слоя покрытия, предварительно напыленного на общий торец штифта и матрицы (рис. 1, а, б).
Прочность сцепления покрытия с основой в единичном испытании вычисляют по формуле
где а сц— прочность сцепления, МПа (Н/мм2);
Ртах— максимальное усилие, зафиксированное при отрыве торца штифта от слоя покрытия, Н;
F — площадь торца штифта образца, мм2.
Значение прочности сцепления, получаемое в данном испытании, является условной характеристикой и служит для сравнения качества покрытий и определения влияния на них технологических факторов.
Если разрушение при отрыве происходит полностью по границе раздела покрытия и основы, то результат испытаний засчитывают как прочность сцепления покрытия с основой при нормальном отрыве.
Если разрушение при отрыве происходит по слою покрытия, то результат испытаний засчитывается как прочность покрытия, считая прочность сцепления выше прочности покрытия в данном эксперименте.
Если разрушение имеет смешанный вид, т. е. разрушение происходит частично по границе раздела покрытия и основы, а частично по слою покрытия, то считают, что прочность сцепления и прочность покрытия равны полученной величине.Образцы для испытаний
1 —і покрытие; 2 — штифт; 3 — матриц*; 4 — чехол; 5,6 — стопорные винты;
7,8 — пластинки из материал* детали, приваренные к торцам штифта и матрицы.
Рис. 1Образцы и приспособления
Испытания осуществляют с использованием образца специальной конструкции, представленной на рис. 1, а, б. Деталировка показана на рис. 2-7. Покрытие наносят на общий торец штифта и матрицы. Разнотол- щинность покрытия по площадке напыления допускается не более 0,01 мм. Для изготовления штифта и матрицы используют материал, применяемый для изготовления конкретных деталей, на которые предполагается наносить покрытие. В случае отсутствия соответствующего сортамента материала для изготоления штифта и матрицы в размерах, указанных на чертежах, эти детали образцов допускается изготавливать составными, с приваренными к ним пластинками именно из такого материала,из которого изготавливают конкретные детали с защитным покрытием (рис. 1,6).
Предварительные испытания допускается проводить на образцах, штифт и матрицу которых изготавливают из материалов одной группы с материалом защищаемой покрытием детали (титановые, никелевые, жаропрочные сплавы и др.). При испытаниях в условиях высоких температур рекомендуется: для изготовления штифта и матрицы образцов использовать именно тот материал, который идет на конкретные детали с покрытием, работающие при этих температурах. В случае отсутствия необходимого сортамента этого материала для изготовления образцов, допускается проводить высокотемпературные испытания на сварных образцах, показанных на рис. 1, б.
Штифт
Зона маркировки
44/
Неуказанные предельные отклонения размеров: Я14, Л14.
і
40
4
Матрица
Рис. З
Штифт
10
ФІГ
Я1 1
НГЕ
Зона маркировки
Неуказанные предельные отклонения размеров: Я! 4, Л14,
LttM 34 34 46 46
/мм
6
6
18
18
d»M
2
3
2
3
Рис. 4
Матрица
Р
|
|
Ьмм |
/мм |
</мм |
|
1 |
18,5 |
6 |
2 |
|
2 |
18,5 |
6 |
3 |
|
3 |
30,5 |
18 |
2 |
|
4 |
30,5 |
18 |
3 |
Неуказанные предельные отклонения размеров: Я14, Л14, І—
Чехол Стопорный винт
Неуказанные предельные отклонения размербв:
Я14, hl4, ±-у Неуказанные предельные отклоне
ния размеров: Я14, Л14, —Tj
Рис. 6 Рис.
7Допускается изготавливать образцы с цилиндрическим сопряжением штифта и матрицы (рис. 2 и 3) и с коническим (рис. 4 и 5). При изготовлении образцов с конусным сопряжением штифта и матрицы несходимо соблюдать требование: штифт подогнать к отверстию в матрице без зазора и без самозаклинивания, ограничивая продвижение штифта внутрь матрицы расположением торца цилиндрической поверхности диаметром 6мм, примыкающего к нижнему основанию конусной поверхности штифта (рис. 4).
Допускается применение штифтовых образцов с диаметрами торца штифта, равными 2 и 3 мм, как показано в таблицах на рис. 2-5. Применение штифтовых образцов с диаметром торца, равным 3 мм, способствует снижению разброса значений экспериментальных данных, но увеличивает вероятность прорыва слоя покрытия: образования в нем сквозного отверстия при испытаниях прочности сцепления.
При определении влияния на прочность сцепления состава напыляемого материала, режимов напыления, температуры испытания и других факторов проводят сравнительные испытания. При таких испытаниях рекомендуется на образцы напылять покрытие, толщину которого определяют из сооношения А & 0,5(1, где А — толщина напыляемого слоя, d — диаметр торца штифта. Таким образом, при проведении сравнительных испытаний на образцах с диаметром торца 2 мм рекомендуется напылять покрытие толщиной 1 мм, а при использовании штифтовых образцов i с диаметром торца 3 мм рекомендуется напылять покрытие толщиной 1,5 мм. Фаска 4*45° по краю напыляемой поверхности матрицы образца способствует; частичной компенсации влияния остаточных напряжений на прочность сцепления, увеличивающемуся) при наращивании толщины слоя покрытия.
Если существует необходимость многократного использования образцов, то штифты и матрицы изготавливают с увеличенными по высоте размерами, которые показаны в таблицах (рис.2-5). Для повторных испытаний образцы перешлифовывают, сошлифовывая уже испытанное покрытие и часть металла образца, углубляясь в него на толщину, достаточную для устранения влияния предыдущего напыления (- 0,1 мм). Для пере- шлифовки образцов рекомендуется использовать приспособление, показанное на рис. 8. Оно рассчитано на одновременную обработку 12 образцов. Допускается использование других писпособлений или индивидуальная шлифовка с допускаемыми отклонениями от номинального значения высоты образца не более .* 0,01 мм.
Перед напылением покрытия производят операции: обезжиривание, струйно-абразивную обработку напыляемой поверхности по ГОСТ 9.402 и ГОСТ 9.304.Приспособление для шлифовки образцов
Неуказанные предельные отклонения размеров: Я14, А14,
Рис. 8
Приспособление для струйно-абразивной обработки торцов образцов
перед напылением покрытия
Неуказанные предельные отклонения размеров: Я14, А14,Струйно-абразивную обработку рекомендуется выполнять в автоматическом режиме однотипно для всех образцов в приспособлении, показанном на рис. 9. После струйно-абразивной обработки обязательна разборка и продувка деталеійабразца сжатым воздухом с целью исключения попадания в зазоры мелких частиц абразивного порошка. Если в процессе струйно-абразивной обработки торец штифта расплющится настолько, что будет препятствовать его вытягиванию из отверстия матрицы, то в этом •лучае используют съемник (рис. 13).
