книги / Справочник по производственному контролю в машиностроении

Оптические методы — это в основном лабораторные методы. Для измерений толщины пленок применяют следующие методы: поляриза­ ционный, метод определения толщины по цвету окраски пленки, ин­ терференционный, светового сечения (см. гл. 12), теневого сече­ ния.

П о л я р и з а ц и о н н ы й м е т о д заключается в том, что линейно поляризованный свет, падающий под косым углом на поверх­ ность детали, покрытой пленкой, после отражения становится эллипти­ чески поляризованным. По степени и роду поляризации можно судить о толщине измеряемого слоя. При измерении показателя преломления воздуха с погрешностью 1,5—2% погрешность определения толщины

ных лучей на прозрачную пленку в ней будут наблюдаться полосы сме­ шанной окраски, которая изменяется с изменением толщины пленки, показателя преломления и угла падения лучей. Толщина пленки опре­

от цвета и окраски интерференционной картины. Этот метод субъективен

сти поверхностей можно определить толщину прозрачной пленки от 0,03 до 2 мкм. Интерферометр с компенсатором А. И. Карташова позво­ ляет расширить пределы измерения до 40 мкм. Погрешность определения толщины пленки составляет 10—30%.

5. ФИЗИЧЕСКИЕ РАЗРУШАЮЩИЕ МЕТОДЫ

нии толщины покрытия на поперечном шлифе с помощью микроскопа с увеличением 20—1000 крат. Этот метод применяется для определения толщины однослойных и многослойных электролитических и анодиро­ ванных покрытий. Этот метод применяется в основном в случаях арби­ тража.

Для измерения толщин пленок до 20 мкм рекомендуется пользо­ ваться микроскопом с увеличением 500—1000 крат, а для толщин более 20 мкм с увеличением 200 крат. Для измерения толщины пленки изго­ товляют шлиф с поперечным разрезом в соответствии с ГОСТ 16875—71

(приложение 1). Полученный шлиф обезжиривают и в случае необ­ ходимости травят специальными растворами (ГОСТ 16875—71, при­ ложение 2). Затем с помощью металлографического микроскопа опреде­ ляют толщину пленки, производя не менее трех измерений по всей длине шлифа. Среднее арифметическое зна­ чение из трех измерении составит тол­ щину пленки.

Сущность м с т о д а х о р д и состоит в том, что измеряемую деталь (рис. 13.($глнадреяают шлифовальным кругом до появления подложки. Затем с помощью лупы или измерительного микроскопа измеряется ширина с среза.

для цилиндрическом поверхности (рис. 13.6, б)

Для выполнения среза рекомендуется применять шлифовальные круги G зернистостью не менее 60—80, диаметром 150—200 мм, шири­ ной 4—12,5 мм.

Метод хорды следует применять в основном для контроля толщин пленок многослойных покрытий. Это — метод лабораторный.

6.ХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ

Кхимическим ' методам определения толщин пленок (ГОСТ 16875—71) относятся метод струи, капли или снятия слоя. Это — лабо­ раторные методы. Сущность метода струи состоит в растворении пленки (покрытия) раствором, вытекающим на поверхность детали в виде струи

сопределенной скоростью. Толщина пленки рассчитывается по времени, затраченному на растворе'ние покрытия (струйно-периодический метод) или по объему раствора, израсходованному на растворение покрытия (струйко-объемный метод). Окончание растворения пленки устанавли­ вают визуально с помощью прибора, регистрирующего изменение по­ тенциала или тока в момент полного растворения покрытия (электроструйный метод).

Сущность м е т о д а к а п л и состоит в том, что на поверхность пленки наносят капли раствора и выдерживают в течение определен­ ного промежутка времени. Толщину пленки рассчитывают по числу капель, затраченных на растворение пленки.

в растворе, который действует на основной металл детали. Расчет тол­ щины пленки производят по массе растворенного металла, которую определяют химическим анализом раствора или взвешиванием детали д© и после растворения пленки.

М е т о д ы с т р у и и к а п л и применяют для измерения мест­ ной толщины однослойных и многослойных металлических пленок (цин­ ковых, кадмиевых, медных, никелевых, хромовых, серебряных) на поверхностях, площадь которых не менее 0,3 см2.

Метод капли не рекомендуется применять для пленок толщиной более 20 мкм. Метод снятия слоя применяют для измерения средней

7.ВЕСОВОЙ МЕТОД

Весовой метод определения толщины пленки следует отнести к не­ разрушающим методам. Для определения толщины пленки (покрытия) измеряемую деталь взвешивают до и после покрытия. По геометрическим размерам определяют площадь поверхности покрытия.

Толщину пленки /гср в мкм рассчитывают по формуле

h __ ( g 2 — g i) 1000

где gi — масса детали до нанесения пленки (покрытия) в г; g 2 — масса детали после нанесения пленки (покрытия) в г; S — площадь поверх­ ности (покрытия) в см2; у — плотность материала пленки в г/см?.

Для определения массы применяют весы, имеющие погрешность не более ±0,001 г. Это — метод лабораторный, позволяющий определить среднюю толщину пленки с погрешностью ±10% .

Список литературы

1. Валитов А. М., Шилов Г. И. Приборы и методы контроля тол­ щины покрытий. Справочное пособие. Л., «Машиностроение», 1970,

119с.

2. Информационный листок № 650—71. — Образцовые меры тол­

Изд. 2-е. Под общей редакцией А. К. Кутая. М.—Л., 1964, 742 с.

ГЛАВА ЧЕТЫРНАДЦАТАЯ

КОНТРОЛЬ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ И ДЕФЕКТОВ МЕТАЛЛОВ И ПЛАСТМАСС

вающим заметных величин ускорений, движущихся частей йены ти гель­ ной машины и, следовательно, незначительными силами инерции, возникающими в них. Такой характер нагружения дает возможность измерять с достаточной точностью величину нагрузки, приложенной к образцу, а также величину деформации в любой момент испытания.

Д и н а м и ч е с к и е и с п ы т а н и я характеризуются резким изменением величины усилий, действующих на образец, большой скоростью деформации образца и возникновением значительных сил инерции в частях образца и испытательной машины, передающих на­ грузку на образец.

Обычные динамические испытания служат для определения вяз­ кости или хрупкости материала и не дают представления о величине напряжений в образце.

И с п ы т а н и я н а у с т а л о с т ь и л и в ы н о с л и в о с т ь характеризуются многократными повторными или знакопеременными нагрузками, прилагаемыми к испытуемому образцу.

Разрушение металла под действием такого рода нагрузок проис­ ходит при напряжениях более низких, чем те, которые металл может выдержать без разрушения при статической нагрузке.

И с п ы т а н и я н а т в е р д о с т ь , как разновидность механи­ ческого испытания, получили широкое распространение. Они заклю­ чаются в том, что в поверхность испытуемого тела внедряется другое, более твердое тело.

И с п ы т а н и я н а и з н о с и и с т и р а н и е заключаются в определении изменений механических свойств материалов на их по­ верхности после длительного воздействие сил трения, а также в уста­ новлении у образцов потери в весе. В последнее время такие испытания проводятся с помощью радиоактивных изотопов.

Т е х н о л о г и ч е с к и е и с п ы т а н и я применяются в том случае, если желают установить пригодность материала для того или иного технологического процесса, а также судить о некоторых свой­ ствах материала, например пластичности.

Сравнимость полученных характеристик тем или иным методом испытания может быть достигнута лишь в том случае, если испытания проведены по единой методике, которая регламентируется ГОСТом»

Вприложении к ГОСТ 1497—61 указаны рекомендуемые размеры

иформа образной (ем. рис. 14.1).

Характеристики, определяемые при испытании па растяжение К

В соответствии с ГОСТ 1497-- 01 скорость перемещения захвата машины независимо от длины образна устанавливается равной до появления

образец при растяжении.

Из диаграммы па рис. 14.2 следует, что до некоторой точки а за­ висимость между нагрузками и деформацией выражается прямой ли­

н о с т и (условным) и вычисляется по формуле

где Рпц — нагрузка при пределе пропорциональности; F0 — начальная площадь поперечного сечения в рабочей части образца.

Более точное определение предела пропорциональности произво­ дится тензометрированием.

Дальнейшее повышение нагрузки вызывает на кривой незначи­ тельное отклонение от прямой до точки b, соответствующей нагрузке Ру, до которой при полном ее снятии образец не обнаружит остаточной

на квадратный сантиметр (кгс/см2) или килограмм-силы на квадратный милли­ метр (кге/мм2) в паскали (Па) необходимо пользоваться соотношением 1 кгб/см2— = 9,80665* 103 Па и 1 кге/мм2 = 9,80665* 104 Па.

ляется модуль упругости, предел упругости или предел пропорцио­

образца проходила через центр шаровой опоры, при этом отклонение оси от центра не должно превышать 0,25 мм.