金属基体涂层结合力测量方法技术

本申请公开了一种金属基体涂层结合力测量方法。金属基体涂层结合力测量方法包括以下步骤：a)施加涂层到由金属基体制成的样品上；b)使用胶水将样品的经涂层的区域与拉伸杆结合；c)将所述样品与所述拉伸杆分别装夹到拉伸试验机的两端；d)启动拉伸试验机，测得所述样品与所述拉伸杆分离时的拉伸力。根据本发明专利技术的金属基体涂层结合力测量方法能够实现对较大的涂层结合力的测量。

【技术实现步骤摘要】
金属基体涂层结合力测量方法
本专利技术涉及汽车领域，具体而言，涉及一种金属基体涂层结合力测量方法。
技术介绍
随着技术的发展，对涂层技术的要求越来越苛刻，其中一个指标即涂层的结合力。通常情况下，对于涂层结合力的检测手段有划格法，胶带法，摩擦法，热震试验，弯曲试验等，可以参见GB5270，ISO4524/5-1985，GB12305.5-90等标准，但这些涂层的结合力强度评估是定性的，而且根据最终结果也了解到这种涂层结合力强度并不会大到几十兆帕的强度。以发动机缸体无缸套技术来举例，涂层与活塞环直接接触，除了需要满足一定的氧化率孔隙率耐高温耐磨损等的要求，涂层结合力不得低于25MPa，一般传统的检测工具及手段不适用这种高强度结合力的涂层，通常情况也很难计算结合力的具体数值。
技术实现思路
本专利技术提出一种金属基体涂层结合力测量方法，其能够实现对较大的涂层结合力的测量。根据本专利技术一个方面提出的金属基体涂层结合力测量方法，包括以下步骤：a)施加涂层到由金属基体制成的样品上；b)使用胶水将样品的经涂层的区域与拉伸杆结合；c)将所述样品与所述拉伸杆分别装夹到拉伸试验机的两端；d)启动拉伸试验机，测得所述样品与所述拉伸杆分离时的拉伸力。根据本专利技术一个方面提出的金属基体涂层结合力测量方法，所述金属基体涂层结合力测量方法还包括以下步骤：e)由所述样品与所述拉伸杆分离时的拉伸力以及施加在所述样品上的涂层的面积计算所述样品与涂层之间的抗拉强度。<br>根据本专利技术一个方面提出的金属基体涂层结合力测量方法，在步骤d)中，在所述样品与所述拉伸杆分离时，部分涂层位于所述样品上，部分涂层位于所述拉伸杆上。根据本专利技术一个方面提出的金属基体涂层结合力测量方法，所述样品的外形与拉伸试验机的夹具的形状相匹配。根据本专利技术一个方面提出的金属基体涂层结合力测量方法，所述样品的截面为四边形。根据本专利技术一个方面提出的金属基体涂层结合力测量方法，所述拉伸杆为螺杆。根据本专利技术一个方面提出的金属基体涂层结合力测量方法，所述螺杆具有螺纹段和头部段，所述螺纹段能够与拉伸试验机的夹持端的内螺纹相配合，所述头部段为圆形。根据本专利技术一个方面提出的金属基体涂层结合力测量方法，所述样品中开有圆形沟槽，其内径等于所述头部段的外径。根据本专利技术一个方面提出的金属基体涂层结合力测量方法，在步骤b)中，在施加胶水后，将与所述圆形沟槽的形状相匹配的O型圈填充到所述圆形沟槽中。附图说明参照附图来说明本专利技术的公开内容。应当了解，附图仅仅用于说明目的，而并非意在对本专利技术的保护范围构成限制。在附图中，除非另有说明，相同的附图标记用于指代相同的部件。其中：图1示意性显示了一种样品；图2示意性显示了样品与拉伸杆结合的一种状态。具体实施方式容易理解，根据本专利技术的技术方案，在不变更本专利技术实质精神下，本领域的一般技术人员可以提出可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本专利技术的技术方案的示例性说明，而不应当视为本专利技术的全部或者视为对本专利技术技术方案的限定或限制。在下面的描述中，为不同构造的实施例描述了各种参数和部件，这些具体的参数和部件仅作为示例而不对本申请的实施例做出限制。根据本专利技术的一实施方式，所述金属基体涂层结合力测量方法包括以下步骤：a)施加涂层（参考图1中阴影部分区域）到由金属基体制成的样品1上；b)使用胶水3将样品1的经涂层的区域与拉伸杆2结合；c)将所述样品与所述拉伸杆分别装夹到拉伸试验机的两端；d)启动拉伸试验机，测得所述样品与所述拉伸杆分离时的拉伸力。通过这样的方式，能够以简单的方法实现对高强度的涂层结合力的测量。所述金属基体涂层结合力测量方法还可以包括以下步骤：e)由所述样品与所述拉伸杆分离时的拉伸力F以及施加在所述样品上的涂层的面积S，结合公式P=F/S计算所述样品与涂层之间的抗拉强度。较为有利的是，在步骤d)中，在所述样品与所述拉伸杆分离时，部分涂层位于所述样品上，部分涂层位于所述拉伸杆上。此时，拉伸试验机所施加的拉伸力使得附着在样品表面的涂层刚好在极限拉应力的作用下被破坏。所述样品的外形与拉伸试验机的夹具的形状相匹配，这样能够避免使用额外的夹具以装夹所述样品。例如所述样品的截面为四边形，能够方便地直接装夹在拉伸试验机中。参考图2，所述拉伸杆为螺杆。所述螺杆具有螺纹段21和头部段22，所述螺纹段能够与拉伸试验机的夹持端的内螺纹相配合（例如螺纹段中的螺纹为标准螺纹），所述头部段为圆形。所述样品中开有圆形沟槽，其内径等于所述螺杆的头部段的外径，样品的被圆形沟槽包围的部分的表面能够与所述螺杆的头部段贴合。在步骤b)中，在施加胶水后，将与所述圆形沟槽的形状相匹配的O型圈4填充到所述圆形沟槽中。沟槽尺寸与可放入的O型圈一致，样品的被沟槽包围的部分是待测的涂层表面，其面积S=πr2。在生产时，可以首先制造具有多个圆形沟槽（也即具有多个待测区域）的大样品（如图1所示），然后将大样品切割成各个只带有一个圆形沟槽的样品用于试验。试验完毕后，通过清除附着在所述螺杆表面的胶水（例如通过磨削）可以重复循环使用该螺杆，节约材料。利用根据本专利技术的金属基体涂层结合力测量方法进行试验的一个示例是：用高强度胶水（强度高于待测涂层结合力）涂满样品的待测表面，将O型圈放入沟槽阻止胶水流出，O型圈可以将待测表面区域涂层与其他区域涂层隔开，螺杆的头部段亦涂满胶水，螺杆的头部段与样品的待测区两部分粘合。在拉伸机上进行实验时，夹持螺杆的螺纹伸入拉伸机中的内螺纹与拉伸机螺纹配合，样品由拉伸机另一侧的夹具夹持。通过拉伸机分别对所述样品和所述螺杆朝相反的方向加载，在所述样品与所述螺杆分离后，得到最终拉脱力F的曲线。利用根据本专利技术的金属基体涂层结合力测量方法进行试验的另一个示例是：将待测样品切割制成40mm*40mm四边形样块，在样块正中央加工一个宽度为5mm，深度为1.5mm的圆型沟槽，圆形沟槽内径为16mm，与之对应的螺杆的头部段直径为16mm的M12螺栓，在螺栓的头部段的表面和直径为16mm的四边形切块表面涂上胶水后用拉伸机拉脱，涂层部分剥离样品表面为实验成功，否则重做。最后计算涂层结合力强度并判定涂层是否符合要求。根据本专利技术的金属基体涂层结合力测量方法基于拉伸试验机实现高强度涂层结合力强度大小的计算（根据涂层结合力选择合适的力学拉伸机吨位），弥补了高强度涂层结合力无法精确计量数值大小的缺点。该方法可用于金属基体金属表面涂层或金属基体非金属表面涂层的较大结合力的测量，比如应用于爆炸喷涂相关的零件和工艺等。本专利技术的技术范围不仅仅局限于上述说明中的内容，本领域技术人员可以在不脱离本专利技术技术思想的前提下，对上述实施例进行多种变形和修改，而这些变形和修改均应当属于本专利技术的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种金属基体涂层结合力测量方法，其特征在于，所述金属基体涂层结合力测量方法包括以下步骤：/na) 施加涂层到由金属基体制成的样品上；/nb) 使用胶水将样品的经涂层的区域与拉伸杆结合；/nc) 将所述样品与所述拉伸杆分别装夹到拉伸试验机的两端；/nd) 启动拉伸试验机，测得所述样品与所述拉伸杆分离时的拉伸力。/n

【技术特征摘要】
1.一种金属基体涂层结合力测量方法，其特征在于，所述金属基体涂层结合力测量方法包括以下步骤：
a)施加涂层到由金属基体制成的样品上；
b)使用胶水将样品的经涂层的区域与拉伸杆结合；
c)将所述样品与所述拉伸杆分别装夹到拉伸试验机的两端；
d)启动拉伸试验机，测得所述样品与所述拉伸杆分离时的拉伸力。


2.根据权利要求1所述的金属基体涂层结合力测量方法，其特征在于，所述金属基体涂层结合力测量方法还包括以下步骤：
e)由所述样品与所述拉伸杆分离时的拉伸力以及施加在所述样品上的涂层的面积计算所述样品与涂层之间的抗拉强度。


3.根据权利要求1所述的金属基体涂层结合力测量方法，其特征在于，在步骤d)中，在所述样品与所述拉伸杆分离时，部分涂层位于所述样品上，部分涂层位于所述拉伸杆上。


4.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈慧，王立新，靳宝宏，
申请(专利权)人：上汽通用汽车有限公司，泛亚汽车技术中心有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31