Способ определения модуля упругости гальванических покрытий

Способ определения модуля упругости гальванических покрытий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к гальваностегии и может быть использовано как средство определения и контроля физикомеханических свойств гальванопокрытий. Цель изобретения - повышение точности определения модуля упругости. Способ определения модуля упругости гальванических покрытий включает нанесение гальванического покрытия на две стороны жестко закрепленного с одного конца и натянутого ленточного катода, регистрацию зависимости упругой деформации катода от суммарной толщины наносимого покрытия, фиксацию значений деформаций катода, различающихся вдвое, установление соответствующих им суммарных толщин покрытия t2, ti и установление значения модуля упругости из соотношение En (t2-2ti)Ekdk/(ti)2- где Ek, dk - модуль упругости материала и толщина ленты катода. Способ позволяет экспериментально установить и таким образом повысить точность определения модуля упругости материала наносимых гальванических покрытий. сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

COI (ИАЛИС1ИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Еп (21) 4652706/02 (22) 20.02,89 (46) 23.09.91. Бюл. М 35 (71) Московский вечерний металлургический институт (72) В.И.Игнатьев и M.À.Øèóãåð (53) 621,357.7(088.8) (56) Бернштейн M.Ñ., Займовский В.А, Механические свойства металлов. — М,: Металлургия, 1979, с.49 — 51, Заводская лаборатория, 1980, М 8, с.769-770. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОДУЛЯ УПРУГОСТИ ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ (57) Изобретение относится к гальваностегии и может быть использовано как средство определения и контроля физикомеханических свойств гальванопокрытий, Цель изобретения — повышение точности

Изобретение относится к гальваностенгии и может быть использовано как средство определения и контроля физико-механических свойств гальванопокрытий.

Целью изобретения является повышение точности определения модуля упругости.

Способ определения модуля упругости гальванических покрытий включает нанесение гальванического покрытия на две стороны жестко закрепленного с одного конца и натянутого ленточного катода, регистрацию зависимости упругой деформации катода от суммарной толщины наносимого покрытия, фиксацию значений деформаций катода, различающихся вдвое, установление соответствующих им суммарных толщин покры„„Я2„„1678917 Al определения модуля упругости. Способ определения модуля упругости гальванических покрытий включает нанесение гальванического покрытия на две стороны жестко закрепленного с одного конца и натянутого ленточного катода, оегистрацию зависимости упругой деформации катода от суммарной толщины наносимого покрытия, фиксацию значений деформаций катода, различающихся вдвое, установление соответствующих им суммарных толщин покрытия t2, ll и установление значения модуля упругости из соотношение Еп = (t2 2t))EIdI /(т ), где Ек, 2

dp — модуль упругости материала и толщина ленты катода. Способ позволяет экспериментально установить и таким образом повысить точность определения модуля упругости материала наносимых гальванических покрытий. тий U, t< и установление значения модуля упругости иэ соотношения где Ек, dk — модуль упругости материала и толщина ленты катода.

Способ осуществляют следующим образом.

Собирают электрохимическую ячейку, в которой катод, изготовленный из металла с известным модулем упругости, в виде ленты толщиной 10 — 100 мкм, шириной 3 — 10 мм в вертикальном положении погружают в емкость с электролитом и жестко закрепляют нижним концом на дне ванны. К верхнему концу катодной ленты для поддержания ее

1678917 в натянутом состоянии прикладывают нагрузку р из расчета 1-5 кгс/мм .

Длина I рабочей части катода, погруженной в электролит, 50 — 200 мм. По обеим сторонам катодной ленты на расстоянии 520 мм от ее поверхности устанавливают аноды. К собранной электрохимической ячейке подключают источник постоянного тока и ведут электроосаждение при заданных режимах электролиза в течение времени, необходимого для наращивания покрытия толщиной 10 — 50 мкм. В процессе роста осадка, вследствие происходящих в нем объемных изменений, в образце с растущим покрытием возникают внутренние напряжения, под действием которых образец изменяет свои линейные размеры (деформируется). Величина внутренних напряжений считается при этом постоянной, не зависящей бт толщины покрытия, Деформация допускается только в области упругих напряжений и не должна превышать величины 0,5 . Изменение линейного размера образца (деформация) преобразуется в электрические сигналы и в виде графика зависимости деформация катода— толщина покрытия записывается на регистрирующем приборе. Затем сравнивают две пары любых произвольно взятых значений толщины покрытия, которым отвечают деформации, отличающиеся вдвое, и определяют значение модуля упругости согласно указанной формуле.

Пример1.Ленточный латунный(Л-62) катод с модулем упругости 1,2 10 кгс/мм, толщиной 50 мкм, шириной 5 мм и длиной рабочей части, погруженной s электролит, 150 мм помещают в электрохимическую ячейку, наполненную электролитом, содержащим, г/л: сернокислый никель 275, хлористый никель 55, борная кислота 30, жестко закрепляют нижним концом на дне ванны. К верхнему концу катода прикладывают нагрузку 100 r и ведут электролиз при

40 С и плотности тока 5 A/äì .

В процессе нанесения покрытия регистрируют график зависимости изменения длины катода от толщины, наносимого на него с двух сторон покрытия. На полученном графике берут значение толщины покрытия, равное 26 мкм, и определяют соответствующую этому значению величину деформации катода Д, для чего из указанной точки опускают перпендикуляр до пересечения с кривой. Полученный отрезок делят пополам и через среднюю точку проводят линию, параллельную оси абсцисс, до пересечения с кривой. Найденная точка соответствует толщине покрытия 11 мкм, для которой величина деформации катода составляет ровно под) лавину = 2 от величины деформации

Д) при толщине покрытия 26 мкм.

Исходя из найденной пары значений толщин покрытия определяют молль упругости никеля EN =1,99 10 кгс/мм .

Для пары значений 18 и 7,95 мкм Ен =

10 2,0 104 кгс/мм .

Согласно справочным данным, модуль упоугости никеля составляет (2,00 — 2,05)

10 кгс/мм2, Пример 2. Проводят по примеру 1, 15 однако электроосаждение ведут в электролите хромирования, содержащем, г/л: хромовый ангидрид 250, сульфат стронция 6, кремнефторид калия 18, при 50 С и плотности тока 50 А/дм .

В качестве базовой точки берут толщину покрытия, равную 16 мкм, которой соответствует деформация катода, равная Ра . Толщийа покрытия, при которой деформация катода Д1 составляет половину величины

25 Ва . равна 6,85 мкм.

Определяют модуль упругости xpoMQBoro покрытия: Есг = 2,88 10 кгс/мм .

Пример 3. Повторяют все операции по примеру 2, однако покрытие наносят на

30 ленту толщиной 100 мкм.

В качестве базовой точки берут толщину покрытия, равную 24 мкм, Найдена точка с толщиной покрытия 10,65 мкм, которой соответствует деформация катода, в два раза

35 меньшая, чем деформация при толщине покрытия 24 мкм.

Определяют модуль упругости хромового покрытия: Egr 2,89 10 кгс/мм .

Для толщины покрытия 10 и 4,73 мкм Ес<

40 -2,92 10 кгс/мм .

Согласно справочным данным, значение модуля упругости для хрома (2,80 — 2,96) 10" кгс/мм2.

Как видно иэ приведенных данных, способ

45 позволяет с достаточно высокой степенью точности определять и контролировать значения модуля упругости различных гальванических покрытий в процессе электролиза.

50 Формула изобретения

Способ определения модуля упругости гальванических покрытий, включающий нанесение гальванического покрытия на две стороны жестко закрепленного с одного

55 конца и натянутого ленточного катода и регистрацию зависимости упругой деформации катода от суммарной толщины наносимого покрытия, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения модуля упругости, на регистрируемой

1678917

Составитель 10.Ипатов

Редактор И.Шмакова Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор С.Черни

Заказ 3187 Тираж 387 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 зависимости фиксируют значения деформаций катода, различающиеся вдвое, устанавливают соответствующие им суммарные толщины ltoKpbITNA 12, 11 и эначения модуля упругости Еп определяют иэ соотношения

Дг — 2tQEa А

Еп= 2 где Еь, dg — модуль упругости материала и толщина ленты катода.