Определение местной толщины покрытия произво дится различными методами: капельным, струйным, магнитным и некоторыми другими.
Применение химических методов (капельного и струйного) приводит к разрушению покрытия на вы бранном участке, поэтому с их помощью осущест вляется лишь выборочный контроль деталей (3 —5% от партии, но не менее трех деталей). Прочие методы дают возможность проверять толщину слоя без нару шения покрытия, что позволяет производить 100%-ный контроль.
Капельный метод заключается в растворении по крытия на определенном участке последовательно наносимыми каплями растворителя с выдержкой капли в течение определенного времени до обнажения ос новного металла. Этот метод страдает рядом недо статков: отдельные капли неравноценны в отношении количества растворяемого ими металла; испытание длится очень долго, особенно при измерении толстых слоев, и т. д. Капельный метод непригоден для изме рения толщины покрытия на сложнопрофилированных и мелких деталях, так как капля раствора не может удерживаться требуемое время на испытываемом участ ке и растекается. Точность определения капельным методом обычно составляет ± 20%.
Струйный метод, так же как и капельный, служит для определения местной толщины покрытия, но он более точен и требует меньших затрат времени. Раз личают струйно-периодический и струйно-объемный методы.
Струйно-периодический метод состоит в том, что участок покрытия растворяется под действием рас твора, вытекающего с определенной скоростью и па
дающего на |
поверхность испытываемого покрытия |
в виде струи. |
Расчет толщины покрытия производится |
по времени, затраченному на растворение покрытия на испытываемом участке. Точность метода + 10%.
При струйно-обьемном метоле расчет толщины производится по объему раствора, израсходованного на растворение покрытия струей жидкости. Точность этого метода + 15%.
Прибор для определения толщины покрытия струй но-периодическим методом (рис. 18) состоит из
15 Зак. № 1720 |
225 |
капельной воронки 5 с краном 6. К нижнему концу воронки присоединяют при помощи резиновой трубки 7 капиллярную трубку 8, которая представляет собой
Рис. 18. Прибор для определения тол щины струйко-периодическим методом:
1 — термометр; 2- отверстие |
в |
трубке 4 для |
||||||
воздуха, |
поступающего |
в воронку <5: 3— проб |
||||||
ка резиновая; |
4— трубка |
стеклянная |
для |
|||||
воздуха, |
поступающего |
в воронку б; |
5 — ка |
|||||
пельная |
воронка |
на |
0,5-1 л: |
6— кран |
ка |
|||
пели ой |
вороньи; |
7—трубка |
резиновая; |
|||||
^—трубка стеклянная |
капиллярная; |
9 — ис |
||||||
|
пытываемый образец. |
|
|
|
||||
толстостенную стеклянную трубку длиной 120 ± 5 мм с внутренним диаметром 1,5—2,0 мм. Нижний конец трубки должен быть оттянут таким образом, чтобы наружный диаметр не превышал 2 мм. Для получения
223
заданной скорости истечения раствора конец капилляр ной трубки подпиливают напильником, а затем доводят шлифовкой при помощи наждачной бумаги. Капил лярная трубка 8 калибруется таким образом, чтобы при полном открывании крана 6 и при постоянном да влении за 30 сек. из воронки выливалось 10 +0,1 мл дистиллированной воды при температуре 18—20' С. Постоянство давления достигается посредством стек лянной трубки 4, вставленной на пробке 3 в горлышко воронки и имеющей отверстие 2 для воздуха, поступаю щего в воронку. Нижний конец стеклянной трубки 4 должен находиться в растворе в постоянном положе нии на расстоянии 250 ± 5 мм от конца капиллярной трубки 8. В трубку 4 вставлен термометр 1. По мере вытекания раствора из воронки в ней создается раз режение, вследствие чего воздух через отверстие 2 засасывается в воронку; таким образом поддерживается постоянное давление.
Перед работой воронку 5 на три четверти напол няют приготовленным раствором, открывают кран 6 воронки и заполняют капиллярную трубку 8. Горлышко воронки плотно закрывают резиновой пробкой 3. От крывают вновь кран 6 и дают возможность раствору вытекать из воронки до тех пор, пока не начнется равномерное засасывание пузырьков воздуха в воронку через трубку 4, что указывает на установившееся постоянное давление в ней. Приготовленный таким образом прибор укрепляют с помощью штатива так, чтобы кончик капиллярной трубки был расположен на расстоянии 4—5 мм от испытываемой поверхности и чтобы угол между осью капилляра и поверхностью детали или (в случае профилированной детали) каса тельной к этой поверхности составлял 45 ± 5°.
Испытание производят следующим образом. Изде лие обезжиривают окисью магния или венской из вестью, тщательно промывают и высушивают, после чего плотно укрепляют на штативе. Перед началом испытания отмечается температура раствора, а в мо мент открывания крана 6 включается секундомер (рекомендуется применять так называемый суммирую щий секундомер). Через некоторое время кран закры вают, одновременно останавливая секундомер, и про веряют., не изменилась ли окраска поверхности в месте
15* |
227 |
падения струи. Если окраска не изменилась, то снова открывают кран и включают секундомер, и так по ступают до тех пор, пока окраска поверхности в месте падения струи не изменится.
При последующих испытаниях, когда известно при мерное количество секунд, в течение которых рас
творяется данное |
покрытие, перерывы в |
испытании |
делают возможно реже. Число с.екунд, в |
течение ко |
|
торых действует |
струя, суммируют. При |
испытании |
многослойных покрытий отдельно отмечают время,
затраченное |
на растворение |
каждого |
слоя покрытия. |
||||
Толщину покрытия определяют |
по |
следующей фор |
|||||
муле: |
|
|
|
|
|
|
|
где I |
толщина покрытия, |
в |
мк\ |
|
струи, веек.; |
||
t — продолжительность действия |
|||||||
k — продолжительность |
растворения |
испытывае |
|||||
|
мого покрытия толщиной |
1 |
мк при темпера |
||||
|
туре испытания, в сек. |
|
|
k приведены |
|||
Составы |
растворителей |
и |
значения |
||||
в табл. |
17 и |
18. |
|
|
|
|
|
Прибор для определения толщины покрытия струй но-объемным метолом (ГОСТ 1770 -51) состоит из бюретки емкостью 5) мл с ценой наименьшего деле ния 0,1 мл и стеклянного краника, к которому снизу на
резиновой |
трубке прикрепляют |
капиллярную трубку. |
|||||||
Она представляет |
собой |
толстостенную стеклянную |
|||||||
трубку длиной 55 + 5 |
мм |
с внутренним |
диаметром |
||||||
1,5 — 2 мм. Капиллярная |
трубка |
калибруется таким |
|||||||
образом, |
чтобы при |
полном |
открывании |
крана |
за |
||||
30 сек. из |
бюретки выливалось 10 + 0,1 мл |
волы |
при |
||||||
температуре |
18-20° С, считая |
от |
нулевого деления. |
||||||
Способ подготовки капилляра описан ранее. |
|
||||||||
Перед |
каждым |
испытанием |
бюретку |
наполняют |
|||||
раствором до |
нулевого деления. |
Открыв |
полностью |
||||||
кран бюретки, пускают струю раствора. Через неко торое время кран закрывают и смотрят, не измени лась ли окраска поверхности в месте падения струи. Если она не изменилась, снова открывают кран, и так поступают до тех пор, пока окраска поверхности
228
|
|
|
Таблица 17 |
Составы растворов, |
применяемые для определения толщины покрытия струйным методом |
||
Покрытие Основной металл |
|
Признаки окончания |
Применяемый вариант |
Растворитель |
испытания |
струйного метода |
|
Цинк Сталь
Кадмий Сталь, медь и ее сплавы
Медь |
Сталь, цинко |
|
вый сплав |
Никель, алю миний, дюр алюминий
Никель Сталь
1 ■ '
Медь и ее сплавы
Аммоний азотнокислый . |
70 |
г/л |
Появление ярко-ро |
Струйно-периоди |
||
Медный купорос .... |
7 |
г/л |
зового пятна |
ческий и струй |
||
Соляная кислота (1 н.) . |
70 мл/л |
|
|
но-объемный |
||
Аммоний азотнокислый . |
17,5 |
г/л |
Обнажение основ |
Струйно-периоди |
||
Соляная кислота (1 н.) . |
17,5 |
мл/л |
ного металла |
ческий |
||
Железо хлорное .... |
300 |
г/л |
Появление |
черного |
Струйно-периоди |
|
Медный купорос .... |
100 г/л |
пятна |
|
ческий и струй- |
||
|
|
|
|
|
|
но-обьемный |
|
|
|
|
Появление |
белого |
|
|
|
|
|
пятна |
|
|
Железо хлорное |
300 г/л |
Появле г.е розового |
То же |
|||
Медный купорос .... |
100 |
г/л |
пятна контактной |
|
||
|
|
|
|
меди |
|
|
|
|
|
|
Появление |
основ |
|
|
|
|
|
ного металла |
|
|