ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Прочность сцепления из "Научные основы технологии холодного газодинамического напыления(хгн) и свойства напыленных материалов " Отметим, что при испытаниях по клеевой методике образцов, напыленных алюминием в режиме ка , во всех случаях разрыв происходит по клею. Характерные максимальные величины напряжений разрыва при использовании эпоксидной смолы составляли Ор = 8. .. 12 МПа, при использовании пленочного клея ВК-7 соответственно 60. .. 67 МПа. Из этих данных следует, что адгезионная и когезионная прочность покрытий выше указанных значений и для ее определения необходимо использовать другие методики либо другой клей с лучшими прочностными характеристиками. Поэтому были также проведены прочностные испытания штифтовым методом, выполненные на образцах из различных материалов и диаметром оправы 10 мм, диаметром штифта 2 мм и углом конуса 30 . Удельная прочность сцепления для образцов с толщиной покрытия 5 0,3 мм определялась из соотношения а с = (р- Ра)/5, где Р - сила отрыва, 8 /4 - площадь штифта, Рс - сила соединения штифта с оправкой. Особенности применения этого метода рассмотрены в [3, 129]. [c.196] Характерные значения адгезионной и когезионной прочности сцепления приведены в табл. 4.1. В ней также указаны прочностные характеристики некоторых покрытий, полученных другими методами напыления, [1, 3, 5, 129] (отмечены звездочками).. [c.196] Из этой таблицы видно также, что алюминиевые покрытия, полученные в режиме 1, су1дественно превосходят по прочности сцепления с подложкой покрытия, полученные при ки , что также объясняется, по-видимому, отмеченным выше эффектом ударного прессования. [c.198] Для определения зависимости прочности сцепления напыленных слоев с подложкой от температуры нагрева воздуха в форкамере были проведены следующие измерения напыленный слой обрабатываася таким образом, чтобы на подложке осталось только пятно диаметром 3 мм. Затем пленочным клеем ВК-7 к нему приклеивался торцом цилиндр диаметром ) = 3 мм и длиной Ь= 15 мм. После этого противоположный конец цилиндра нагружался в направлении, перпендикулярном оси цилиндра, как схематически показано на рис. 4.7, и измерялась сила, при которой происходил отрыв покрытия от подложки (отрыв мог происходить по клею и по материалу напыления). Среднее нормальное напряжение в плоскости контакта напыленный слой - подложка вычислялось по формуле [121] Стс = 6LoFlnlf, где 1о - расстояние от плоскости контакта напыленный слой - подложка до линии приложения силы Р, сила, при которой произошел отрыв )- цилиндра. [c.198] На рис. 4.7 представлены результаты, показывающие зависимость прочности сцепления покрытий п. Ре, Си, Со на медных подложках от температуры воздуха в форкамере и полученные по методике, описанной выше. Для всех материалов прочность сцепления растет с увеличением температуры. Однако для такого легкоплавкого и пластичного материала, как цинк, при нагреве струи на 150... 200 К она уже достигает предельного значения. Прочность железного и медного покрытия при нагреве 400 К также уже близка к пределу в отличие от других покрытий. [c.198] С помощью оптического микроскопа были проведены наблюдения характера разломов, образующихся при вытягивании штифтов. Замечено, что для алюминиевых покрытий, полученных в режиме к 1, на подложках из ЛС-59, Д16Т и меди характерным является когезионный отрыв покрытия. Типичные микрофотографии, соответствующие этому случаю, приведены на рис. 4.8,а, б, из которых хорошо виден объемный характер структуры разлома напыленного слоя. Для этих же покрытий на стальных подложках в основном наблюдается адгезионный или смешанный (адгезионно-когезионный) отрыв, показанный на рис. 4.8,в. При ки в основном наблюдается адгезионный отрыв. [c.198] Таким образом, данные клеевых, штифтовых испытаний и оптических наблюдений разломов показывают, что когезионная прочность алюминиевых покрытий, полученных при А / 1, соизмерима с прочностью компактного алюминия, в то время как адгезионная существенно зависит от материала подложки и может быть как ниже когезионной (на подложках из твердых материалов, например, сталях), так и выше (на подложках из пластичных материалов). Покрытия из различных материалов, напыленных при ки , обладают меньшими прочностными свойствами и сравнимы со свойствами покрытий, получаемых газотермическими методами. [c.200] В связи с отработкой технологии нанесения антикоррозионных алюминиевых покрытий на стальные трубы был проведен также цикл специальных исследований по измерению адгезионно-когезионных свойств покрытий с предварительной подготовкой поверхности методом иглофрезерования. [c.200] Ниже (рис. 4.9) представлены графики зависимости адгезионной прочности покрытий различной толщины от дистанции напыления. Видно, что увеличение дистанции напыления от 5 до 40 мм для всех толщин сопровождается падением адгезионной прочности. Это обусловлено, по-видимому, уменьшением скорости соударения частиц с подложкой и температуры струи за счет более интенсивного смешивания с окружающим воздухом. [c.200] На рис. 4.10 показана зависимость адгезионной прочности покрытия при температуре подогрева струи 100,°С и дистанции напьшения 16 мм от давления. Увеличение адгезии с повышением давления связано, в первую очередь, с ростом скорости частиц. Из рис. 4.9 и 4.10 следует также, что толщина покрытия в исследованном диапазоне не влияет на прочность соединения с основным металлом, что не является типичным для большинства применяемых в настоящее время газотермических покрытий [I, 3, 4, 5, 8, 10]. [c.200] Вернуться к основной статье