專利名稱：材料表面涂鍍層與基本結(jié)合力的定量測(cè)量方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種材料表面涂鍍層與基體結(jié)合力的定量測(cè)量方法以及專用裝置。
日本專利特開平11-64211皮膜的密著性評(píng)價(jià)方法中公開的方法是，它是將帶涂鍍層的基材支承在有一定間距的二個(gè)支點(diǎn)上，在二個(gè)支點(diǎn)間給帶涂鍍層的基材施加二個(gè)集中載荷，使基材彎曲，當(dāng)彎曲到表面涂鍍層與基材剝離時(shí)，則根據(jù)這時(shí)彎曲載荷的大小來評(píng)價(jià)結(jié)合力大小。顯然其測(cè)量數(shù)據(jù)的方法也十分復(fù)雜。
另查有國(guó)內(nèi)專利1031017材料表面薄膜與基體結(jié)合力的測(cè)量方法及裝置中公開的是在工作臺(tái)的上方有一特制刀具，工作臺(tái)可水平方向移動(dòng)，刀具可垂直方向移動(dòng)。刀具與試件表面接觸，將表面薄膜從基體上剝離下來，單位表面薄膜面積從基體上剝離所消耗的功，就是表面薄膜與基體的結(jié)合力。顯然，該專利由于需要特制的刀具，存在著裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，操作不便的缺陷。
鑒于上述缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種不受涂鍍層厚度的影響使用范圍廣泛、操作簡(jiǎn)便的材料表面涂鍍層與基體結(jié)合力的定量測(cè)量方法以及專用于該方法的裝置。
本發(fā)明的專用于測(cè)量材料表面涂鍍層與基體結(jié)合力裝置是由套筒和壓蓋組成，套筒和壓蓋之間采用螺紋聯(lián)結(jié)，測(cè)量時(shí)將待測(cè)試件放在套筒內(nèi)，用壓蓋將試件壓緊在壓蓋與套筒之間。
所述套筒內(nèi)孔大于試件外圓，上部螺紋深度大于試件鍍層厚度。
所述壓蓋為六角形，其頂部通孔φB大于貫通涂鍍層的、可放置壓桿的孔的直徑φd而小于涂鍍層與基體的接觸圓直徑φD。
材料表面涂鍍層與基體結(jié)合力的定量測(cè)量方法為先制作一個(gè)直徑大于10mm以上棒狀試件，按涂鍍件完全相同的工藝在棒狀試件的端部鍍以不小于1.0mm厚的鍍層，通過機(jī)械加工使涂鍍層在棒端有一徑向伸出的凸臺(tái)，設(shè)涂鍍層與基體的接觸圓直徑為D；在棒端頂部鉆一貫通涂鍍層的、可放置壓桿的直孔d；然后，將試件裝入到套筒內(nèi)，用壓蓋將涂鍍層與套筒壓緊。然后置于拉壓試驗(yàn)機(jī)上通過壓桿逐漸加壓，直至鍍層從基體上剝離，記錄這時(shí)的壓下力P(N)和接觸面積S(mm2)，就可按下述計(jì)算公式計(jì)算涂鍍層與基體的結(jié)合力。
F＝P/S＝4P/3.14(D2-d2)式中F——涂鍍層與基體的結(jié)合力N/mm2(Mpa)P——涂鍍層從從基體上剝離所需的力ND——涂鍍層與基體的接觸圓直徑mmd——貫通涂鍍層的、可放置壓桿的孔的直徑mm。


圖1(a)待測(cè)的棒狀試件圖1(b)待測(cè)的經(jīng)機(jī)械加工后的試件圖2(a)本發(fā)明的測(cè)量涂鍍層結(jié)合力的專用裝置圖2(b)本發(fā)明的測(cè)量涂鍍層結(jié)合力的專用裝置中的壓蓋側(cè)視3為本發(fā)明裝置測(cè)量鍍層結(jié)合力的示意圖如圖1(a)圖1(b)所示，其中圖1(a)為待測(cè)的棒狀試件示意圖，圖1(b)為待測(cè)的經(jīng)機(jī)械加工后的試件示意圖。
壓蓋4做成六角形，其頂部通孔φB大于貫通涂鍍層6的可放置壓桿5的孔的直徑φd而小于涂鍍層6與基體的接觸圓直徑φD。
如圖3所示，測(cè)量時(shí)將待測(cè)試件1放在套筒3內(nèi)，用壓蓋4將試件1壓緊在壓蓋4與套筒3之間，通過壓桿5逐漸加壓，直至鍍層6從基體7上剝離。其中S為接觸面積。
測(cè)量鉻鋯銅母材上Ni鍍層結(jié)合力設(shè)計(jì)鍍層上部凸臺(tái)厚度為2mm，試件外圓D為φ20mm，鍍層上部直孔d為φ15mm，套筒內(nèi)孔直徑為φ200+0.5mm，套筒上部螺紋深度15mm，壓蓋上部通孔B為φ18mm，放在50～100KN的拉伸試驗(yàn)機(jī)通過壓桿逐漸加壓，測(cè)得下部母材與上部鍍層剝離時(shí)的壓力為27250N，這時(shí)Ni鍍層結(jié)合力F＝P/S＝4×27250/(3.14×(202-152))＝198.36N/mm2(Mpa)本發(fā)明的有益效果
①適用于直徑大于10mm以上棒狀試件和不小于3mm厚的板狀試件；②適用試件表面涂鍍層厚度大于1.0mm以上；③測(cè)量過程中根據(jù)鍍層厚度和強(qiáng)度，根據(jù)試驗(yàn)機(jī)條件，可通過試件的D、d尺寸改變來調(diào)整結(jié)合面積的大小，來控制壓下力P的大小，故有較大的靈活性，可確保涂鍍層與基體剝離時(shí)，不會(huì)造成因涂鍍層厚度不夠而導(dǎo)致涂鍍層彎曲或剪斷；④作為基材的材質(zhì)可以是金屬材料，也可以是塑料。作為涂鍍層的種類，可以是金屬材料，也可以是非金屬材料。涂鍍層的制作方法沒有限制，可以電鍍、刷鍍、噴涂等。凡是設(shè)備零部件上應(yīng)用有表面涂鍍層處理技術(shù)的產(chǎn)業(yè)都有適用價(jià)值；⑤使用方法簡(jiǎn)便。
權(quán)利要求
1.一種材料表面涂鍍層與基體結(jié)合力的定量測(cè)量裝置，其特征在于，是由套筒和壓蓋組成；套筒和壓蓋之間采用螺紋聯(lián)結(jié)；測(cè)量時(shí)將待測(cè)試件放在套筒內(nèi)，用壓蓋將試件壓緊在壓蓋與套筒之間。
2.如權(quán)利要求1所述的材料表面涂鍍層與基體結(jié)合力的定量測(cè)量裝置，其特征在于，所述的套筒內(nèi)孔大于試件外圓，上部螺紋深度大于試件鍍層厚度。
3.如權(quán)利要求1所述的材料表面涂鍍層與基體結(jié)合力的定量測(cè)量裝置，其特征在于，所述的壓蓋為六角形，其頂部通孔φB大于貫通涂鍍層的、可放置壓桿的孔的直徑φd而小于涂鍍層與基體的接觸圓直徑φD。
4.一種材料表面涂鍍層與基體結(jié)合力的定量測(cè)量方法為先制作一個(gè)直徑大于10mm以上棒狀試件，按涂鍍件完全相同的工藝在棒狀試件的端部鍍以不小于1.0mm厚的鍍層，通過機(jī)械加工使涂鍍層在棒端有一徑向伸出的凸臺(tái)，設(shè)涂鍍層與基體的接觸圓直徑為D；在棒端頂部鉆一貫通涂鍍層的、可放置壓桿的直孔d；然后，將試件裝入到套筒內(nèi)，用壓蓋將涂鍍層與套筒壓緊。然后置于拉壓試驗(yàn)機(jī)上通過壓桿逐漸加壓，直至鍍層從基體上剝離，記錄這時(shí)的壓下力P(N)和接觸面積S(mm2)，就可按下述計(jì)算公式計(jì)算涂鍍層與基體的結(jié)合力。F＝P/S＝4P/3.14(D2-d2)式中F——涂鍍層與基體的結(jié)合力N/mm2(Mpa)P——涂鍍層從基體上剝離所需的力ND——涂鍍層與基體的接觸圓直徑mmd——貫通涂鍍層的、可放置壓桿的孔的直徑mm。
全文摘要
本發(fā)明提供一種材料表面涂鍍層與基體結(jié)合力的定量測(cè)量方法及裝置，本發(fā)明的裝置由套筒和壓蓋組成，其方法是在棒狀或有一定厚度的板狀試件表面鍍上1.0mm以上的鍍層，制成上部鍍層中間帶孔、且外圓大于下部母材外圓的棒狀試件后放在專用套筒上，依靠壓蓋將鍍層與套筒壓緊，然后利用拉壓試驗(yàn)機(jī)實(shí)施涂鍍層與基體剝離，用剝離時(shí)的壓力除以鍍層與基體的結(jié)合面積，則得到鍍層與基體的結(jié)合力，本發(fā)明應(yīng)用范圍廣泛，操作簡(jiǎn)便。
文檔編號(hào)G01N19/04GK1415950SQ0113203
公開日2003年5月7日 申請(qǐng)日期2001年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月29日
發(fā)明者王隆壽, 陳軍, 黃麗 申請(qǐng)人:寶山鋼鐵股份有限公司, 上海寶鋼工程技術(shù)有限公司寶鋼機(jī)械廠