2.5. Контроль качества ионно-плазменного напыления
Полный контроль качества покрытий ионно-плазменного напыления проводят в следующем порядке:
визуальный осмотр;
контроль на микротвёрдость;
контроль толщины покрытия;
контроль адгезионных свойств покрытия;
контроль на хрупкость;
контроль пористости покрытия.
Полный контроль качества покрытий производится на образцах свидетелях или на одной - двух деталей от садки.
Все 100% упрочняемых деталей подвергаются визуальному осмотру с помощью четырехкратной лупы. Покрытия должны иметь декоративный внешний вид. Нитрит титана - золотисто-желтый, карбонитрид – серо-фиолетовый, соединения хрома и карбид титана - серого цвета разных оттенков, матовый и блестящий. Наличие сколов, шелушение и электроприжогов не допускаются.
Микротвердость напылённых деталей проверяется на микротвердомере ПМТ – 3(ГОСТ 9450-76).
Оптимальная твердость покрытий должна находиться в диапазонах:
нитрид титана - Н50 = 15,0…24,0 ГПа (1500…2400 кгс/мм2);
карбонитрида титана - Н50 = 16,0…24,0 ГПа (1600…1400 кгс/мм2);
карбид титана - H50 = 18,0…22,0 ГПа (1800…2200 кгс/мм2);
нитрид хрома - Н50 = 15,0…20,0 ГПа (1500…2000 кгс/мм2);
карбид хрома - Н50 = 14,0…18,5 ГПа (1400…1850 кгс/мм2).
Толщина покрытия замеряется на поперечных микрошлифах после травления в реактивах для основного материала. Для получения острого края микрошлифы необходимо изготавливать попарно-стянутыми или в струбцинах.
Адгезия проверяется методом нанесения сетки царапин (ГОСТ 9302-79) алмазным наконечником ТП с интервалом в 0,5 мм. глубиной до основного материала. Наличие сколов хотя бы в одном из углов квадратов сетки свидетельствует о некачественном покрытии (рис. 11.).
Рис. 11.Контроль адгезионных свойств покрытия методом нанесения сетки царапин
Хрупкость покрытия оценивается по виду отпечатка твердости по Виккерсу при нагрузке 5 кгс или при нагрузке 200 гс на микротвердомере ПМТ-3.
Пористость ионно-плазменных покрытий проверяется по необходимости у деталей, работающих в агрессивных средах, методом наложения фильтровальной бумаги, обработанной в соответствии с ГОСТ 9302-79.
3.Оборудование и приспособления для напыления
3.1. Назначение и устройство установки ннв-6,6-ИlМ
Установка ННВ-6,6-И1М предназначена для нанесения упрочняющих одно- и многослойных покрытий на инструмент и различные детали широкой номенклатуры диаметром до 200мм и длиной до 1000мм способом конденсации вещества с ионной бомбардировкой. Установка предназначена для эксплуатации в районах с умеренным климатом, в стационарных условиях. Среда, окружающая установку, должна быть не взрывоопасная, не содержащая пыль, а также агрессивных газов и паров, разрушающих металлы и изоляцию.
Установка ННВ-6,6-И1М состоит из следующих основных узлов: корпус 2, дверца 1, электрод токоподводящий 5, основание 4, механизм вращения 3 (рис.12). Так же в состав основных узлов установки входит электрическая часть, система охлаждения и вакуумная система.
Рис.12. Устройство и внешний вид установки ННВ-6,6-И1М