2.5.6 Контроль качества напыленных покрытий

Качество нанесенного покрытия гарантируется соблюдением технологии и соответствием свойств порошковых материалов действующим техническим условиям.

Восстановленные ролики стана 150 можно подвергнуть контролю по внеш­нему виду, толщине и геометрическим размерам [17].

По внешнему виду покрытия контролируют с целью выявления внешних дефектов: сколов, трещин, вздутий, наплывов, отслоений и др. Для осмотра по­крытий следует применять лупы 10-кратного увеличения типов ЛИ-3, ЛИ-4. (ГОСТ 8309-75, ГОСТ 25706-83) при достаточном освещении. Если рабочее место освещается лампами, то его освещенность должна быть не менее 150 лк. При использовании люминесцентных ламп освещенность должна быть выше не менее 300 лк. При естественном освещении коэффициент естественной ос­вещенности покрытия не менее 1,5.

Толщину покрытий измеряют штангенциркулями, микрометрами, а также специальными толщиномерами различного типа. Толщину покрытия на деталях простой формы и небольших размеров измеряют штангенциркулями. После ме­ханической обработки покрытий их толщину можно измерять также микромет­рами. Толщину покрытий из твер­дого самофлюсующегося сплава системы Ni-Cr-B-Si можно измерить при по­мощи индукционного толщиномера типа ТПО, конструктивно приспособленно­го для автоматизированного контроля [33].

Геометрические размеры изделий с покрытием измеряются с помощью линейки ГОСТ-427-75 или штангенциркулем ГОСТ 166-80 и должны соответствовать требованиям чертежа.

Контроль служебных характеристик покрытия проводится при необходи­мости.

Измерение твердости является одним из основных методов ускоренного контроля качества покрытий. Для покрытий наиболее распространен способ измерения твердости по Роквеллу (ГОСТ 9013-59) с использованием твердо­сплавного шарика при нагрузке 980 Н (100 кгс)-HRB или алмазного конуса при нагрузке 588 Н (150 кгс) -HRA. Для оплавленных покрытий из порошков са­мофлюсующихся сплавов типов ПГ-СРЗ, ПГ-СР4, СНГН-55, СНГН-60, ВСНГН, имеющих достаточно большую толщину (свыше 1мм) используют алмазный конус при нагрузке 1470 Н (150 кгс) - HRC.B некоторых случаях измеряют твердость покрытий по Бринелю (ГОСТ 9012-59), по Виккерсу (ГОСТ 2999-75), а также определяют их микротвердость (ГОСТ 9450-76) с помощью прибора ПМТ-3.

Прочность сцепления покрытия с основой (адгезия) - одна из наиболее важных характеристик покрытий. Оценить адгезионную прочность непосредст­венно на напыленном изделии представляет большие трудности. Обычно ее оп­ределяют на образцах-свидетелях или выборочно на напыленных изделиях. В последнем случае применяют как косвенные, так и прямые определения. К кос­венным относят различные способы: царапания, изгиба и т.д. К прямым опре­делениям относят отрыв или сдвиг части покрытия на напыленном изделии.

Прочность сцепления покрытия с основой роликов стана 150 можно опреде­лить методом разрыва клеевого соединения с ложным образцом. Он заключает­ся в том, что измеряется усилие отрыва цилиндрической шайбы, приклеенной к образцу с покрытием. Имеется две разновидности метода. Отношение разру­шающей нагрузки к площади торцевой поверхности определяет прочность сце­пления.

Показания испытаний при клеевой методике зависят от диаметра образца. Согласно ГОСТ 14760-69, предусматривающим испытание прочности сцепле­ния покрытий таким методом, диаметр шайбы, на которую наносится покры­тие, составляет 25 мм.

Износостойкость покрытий определяют с использованием специальных установок (стендов) и напыленных образцов, рассмотренных ранее во второй главе. Существуют стандартные общепринятые способы испытаний на износо­стойкость (ГОСТ 23.224-86).

Испытание на износ напыленных роликов стана 150 можно произвести на установке (см. выше рисунок 21). Режимы испытаний на данной установке следующие: нагрузка 300 Н, давление покрытия на колесо 0,15-0,2 МПа, скорость скольжения колеса по покрытию 1,5 м/с. Образцы размером 60x20x3 мм вырезают из покрытия, полученного на оправке диаметром 100 мм. Износостойкость покрытия определяют в сравнении с износостойкостью раз­личных сталей и чугунов.

2.6 Выбор оборудования

2.6.1 Оборудование для подготовки материалов, используемых для напыления

Металлические порошки должны быть просеяны с целью удаления тон­кой (менее 40 мкм) и крупной (более 100 мкм) фракций (если они поставлены вне указанного фракционного состава, очищены от всех посторонних примесей и, в случае наличия жировых загрязнений, обезжирены).

Порошки в состоянии поставки после хранения в открытой таре, подвер­гаются просушке в течение 3-5 часов, металлические порошки при Т=120-150°С, керамические при Т=600-800°С.

Для подготовки материалов применяют набор сит № 016, 01, 0,063 и 005 с размером ячеек 160, 100, 63 и 50 мкм (по ГОСТ 2138-84 и ГОСТ 3584-73). Сушку порошка ведут в сушильных шкафах (например, типа СНОЛ—3,5 3,5 3,5/3 00), прокаливание проводят в печах электросопротивления камерных (СНОЛ-4,8 2,5/10).

Проведение испытаний технологических свойств порошка производят по стандартным методикам: гранулометрического состава (ГОСТ 18318-73), те­кучести (ГОСТ 20899-75; СТ СЭВ 2285-80), насыпной плотности (ГОСТ 19440-74), для чего участок оснащают комплектом сит с крышкой, поддоном и механическим встряхивателем, либо прибором ситового анализа формовоч­ных смесей модели 029 (з-д литейного оборудования г. Усмань, Липецкой об­ласти); воронкой со штативом и мерным стаканчиком; волюмометром, исполь­зуют уровень брусковый по ГОСТ 9392-89. секундомер, весы лабораторные. Подготовку порошков нестандартных составов, а также смешивание стан­дартных порошков проводят в смесителях типа «пьяная бочка» и др.