20.12.2014
216.013.1258

СПОСОБ АНАЛИЗА ИЗНОСА

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002536119
Дата охранного документа
20.12.2014
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к измерительной технике и может быть применено для определения характера и степени износа в парах трения. Сущность: на рабочую поверхность наносят материал испытуемого покрытия и изнашивают его путем истирания. Перед изнашиванием путем истирания производят ионную полировку поверхности металлического образца, затем ионно-плазменным методом напыляют слои износостойких покрытий различного цвета. Общую толщину наносимого покрытия выбирают в интервале от 100 нм до 20 мкм, а после изнашивания покрытия истиранием визуально и с помощью измерительной аппаратуры определяют характер и степень износа. Технический результат: повышение точности определения характера и степени износа деталей сложной геометрии, в т.ч. до окончания срока службы покрытия, повышение производительности анализа, возможность исследования тонкопленочных покрытий. 5 з.п. ф-лы.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к измерительной технике и может быть применено для определения характера и степени износа в парах трения.

Известен способ определения износостойкости, при котором износостойкость определяется на основании временной зависимости линейного износа и номинального нормального давления, на основании которых вычисляют эмпирическую зависимость интенсивности изнашивания как функции номинального нормального давления (Патент РФ N 2433384, МПК G01N 3/56, приор. от 21.04.2009, опубл. 10.11.2011).

Однако известный способ не позволяет определить степень и характер износа деталей сложной геометрии.

Известен также способ определения износостойкости покрытий, в котором формируют образец из эталонного материала, наносят на его рабочую поверхность материал испытуемого покрытия, изнашивают его путем истирания. Материал покрытия наносят толщиной не более 10 мкм гальваническим способом на образец, имеющий другой цвет. Об износостойкости судят по времени полного износа покрытия, причем момент окончания износа определяют визуально по изменению цвета покрытия на цвет образца (Патент РФ N 2303773, МПК G01N 3/56, приор. от 07.12.2005, опубл. 27.07.2007), который принят за прототип.

Однако известный способ, принятый за прототип, не позволяет определить степень и характер износа деталей сложной геометрии при различной степени износа локальных областей и обладает сравнительно низкой точностью определения по наличию или отсутствию износа без возможности определения степени износа до окончания срока службы покрытия.

Технической задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение точности, информативности и производительности определения характера и степени износа деталей сложной геометрии, в т.ч. до окончания срока службы покрытия и для покрытий малой толщины.

Поставленная техническая задача решается тем, что в способе определения износостойкости покрытий, в котором на рабочую поверхность наносят материал испытуемого покрытия и изнашивают его путем истирания, согласно предложенному изобретению, перед изнашиванием путем истирания производят ионную полировку поверхности металлического образца, затем ионно-плазменным методом напыляют слои износостойких покрытий различного цвета, при этом общую толщину наносимого покрытия выбирают в интервале от 100 нм до 20 мкм, а после изнашивания покрытия истиранием визуально и с помощью измерительной аппаратуры определяют характер и степень износа.

Кроме того, в качестве износостойких покрытий используют нитрид титана (TiN), нитрид циркония (ZrN), нитрид алюминия и титана (TiAlN), нитрид хрома (CrN), оксид циркония (ZrO2), оксид алюминия (Al2O3), борид хрома (CrB2).

Кроме того, напыляют от десяти до ста слоев в зависимости от необходимой точности определения износа.

Кроме того, напыляют чередующиеся слои с контрастирующими цветами.

Кроме того, между износостойкими слоями напыляют слой хрома (Cr) толщиной 10 нм.

Кроме того, износостойкие слои напыляют в порядке увеличения твердости.

Технический результат заключается в повышении точности определения характера и степени износа деталей сложной геометрии, в т.ч. до окончания срока службы покрытия, повышение производительности анализа, возможность исследования тонкопленочных покрытий.

Предложенная совокупность существенных признаков заявляемого способа позволяет достичь высокой точности измерений (до 10 нм) за счет наноразмерности наносимых слоев и возможности анализа износа деталей сложной геометрии.

Заявляемый способ определения характера и степени износа заключается в том, что сначала производят ионную полировку поверхности металлического образца. Затем ионно-плазменным методом напыляют чередующиеся износостойкие слои различных цветов. В качестве таких слоев выбирают, например, нитрид титана (TiN) ярко-золотого цвета, нитрид циркония (ZrN) соломенного цвета, нитрид алюминия и титана (TiAlN) фиолетово-черного цвета, нитрид хрома (CrN) белого цвета, оксид циркония (ZrO2) белого цвета, оксид алюминия (Al2O3) белого цвета, борид хрома (CrB2) серого цвета. При этом толщину и количество слоев выбирают исходя из необходимой точности измерений. Изнашивают покрытие истиранием. Степень и характер износа определяют визуально по изменению цвета покрытия и с помощью измерительной аппаратуры.

Примером реализации предлагаемого способа может служить процесс нанесения износостойкого покрытия на серию раскатных роликов и последующего определения износа покрытия.

Сначала производят изделия, помещают в вакуумную ионно-плазменную установку и создают вакуум 2·10-5 мм рт.ст. Производят ионную очистку, которая включает по крайней мере две стадии:

- предварительная очистка путем обработки тлеющим зарядом, ток дуги 0 А, ускоряющее напряжение 1,5-2 кВ, среда - аргон, азот, вакуум 5·10-2 мм рт.ст., время обработки составляет 10 мин;

- финишная очистка и нагрев до температуры 500°С, используется циркониевый катод, среда - аргон, вакуум 2,5·10-3 мм рт.ст., ток дуги 50-70 А, ускоряющее напряжение 700 В.

Затем напыляют сепарированными потоками (ток дуги 50-70 А, ускоряющее напряжение 200 В, вакуум 2,5·10-5 мм рт.ст.) износостойкие слои в следующем порядке:

1. Чередующиеся слои нитрида титана (TiN) золотистого цвета толщиной 10 нм и нитрида хрома (CrN) белого цвета толщиной 10 нм. Напыляют 25 слоев нитрида титана (TiN) и 25 слоев нитрида хрома (CrN).

2. Чередующиеся слои нитрида циркония (ZrN) соломенного цвета толщиной 10 нм и нитрида хрома (CrN) белого цвета толщиной 10 нм. Напыляют 25 слоев нитрида циркония (ZrN) и 25 слоев нитрида хрома (CrN).

3. Чередующиеся слои нитрида алюминия-титана (TiAlN) фиолетового цвета толщиной 10 нм и нитрида хрома (CrN) белого цвета толщиной 10 нм. Напыляют 25 слоев алюминия-титана (TiAlN) и 25 слоев нитрида хрома (CrN).

4. Чередующиеся слои борида хрома (CrB2) серого цвета толщиной 10 нм и нитрида хрома (CrN) белого цвета толщиной 10 нм. Напыляют 25 слоев борида хрома (CrB2) и 25 слоев нитрида хрома (CrN).

Общая толщина покрытия составляет 2 мкм.

Испытания на износ покрытия проводят до полного износа покрытия и производят анализ каждые пять тысяч циклов работы, для чего с помощью микрокатора определяют приближенную степень износа, а визуально по цвету покрытия уточняют характер и степень износа. После испытаний делают заключение об эффективности предлагаемого износостойкого покрытия. В примере реализации предлагаемого способа защитное покрытие позволило повысить срок службы раскатных роликов с двух тысячи циклов до семидесяти двух тысяч циклов работы.

Способ определения характера износа может быть осуществлен с помощью известных в технике средств. Следовательно, он соответствует критерию «промышленная применимость».

Использование заявляемого способа обеспечивает значительное повышение точности определения характера и степени износа деталей, в т.ч. сложной геометрии, возможность исследования тонкопленочных покрытий.

Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 11 items.
27.09.2013
№216.012.6e02

Способ получения металлокерамических покрытий на поверхности зубных протезов

Изобретение относится к ортопедической стоматологии, и может быть использовано при изготовлении металлокерамических зубных протезов. Сущность способа получения металлокерамических покрытий на поверхности зубных протезов заключается в том, что перед нанесением слоя металла производят...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002493813
Дата охранного документа: 27.09.2013
20.12.2014
№216.013.1123

Способ защиты металлических труб от коррозии

Изобретение относится к области машиностроения и может быть применено для повышения коррозионной защиты металлических труб. Осуществляют вакуумно-диффузионное хромирование изделия, при этом сначала проводят струйно-абразивную обработку внутренней и внешней поверхности трубы, затем засыпают в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002535810
Дата охранного документа: 20.12.2014
10.04.2015
№216.013.3edd

Зубной протез и способ его изготовления

Изобретение относится к химико-фармацевтической промышленности. В предлагаемом зубном протезе, содержащем полимерный каркас с нанесенным на него облицовочным покрытием, облицовочное покрытие состоит из промежуточного диффузионного слоя и верхнего облицовочного слоев, облицовочное покрытие...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002547581
Дата охранного документа: 10.04.2015
10.08.2015
№216.013.6a5e

Способ нанесения жаростойкого металлокерамического покрытия на изделия из жаропрочных сплавов

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при изготовлении деталей с повышенной жаростойкостью. Способ нанесения жаростойкого металлокерамического покрытия на изделие из жаропрочного сплава включает нанесение на поверхность упомянутого изделия чередующихся керамических...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002558783
Дата охранного документа: 10.08.2015
10.09.2015
№216.013.78f6

Способ получения металлокерамических покрытий на поверхности зубных протезов

Изобретение относится к медицине, а именно к ортопедической стоматологии, и может быть использовано при изготовлении металлокерамических зубных протезов. Способ получения металлокерамических покрытий на поверхности зубных протезов заключается в том, что сначала производят струйно-абразивную...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002562555
Дата охранного документа: 10.09.2015
10.09.2015
№216.013.7901

Установка для вакуумного ионно-плазменного нанесения покрытий

Изобретение относится преимущественно к машиностроению и может быть применено для ионно-плазменного упрочнения инструмента с размерами, превышающими габариты рабочей камеры установки.Установка для вакуумного ионно-плазменного нанесения покрытия содержит камеру, катодные узлы, систему...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002562566
Дата охранного документа: 10.09.2015
10.09.2015
№216.013.7903

Установка для вакуумного ионно-плазменного нанесения покрытий

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для ионно-плазменного упрочнения инструмента с размерами, превышающими габариты рабочей камеры установки. Установка содержит вакуумную камеру, электродуговой испаритель с катодными узлами, которые установлены с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002562568
Дата охранного документа: 10.09.2015
20.09.2015
№216.013.7b32

Способ получения защитных покрытий на поверхности зубных протезов

Изобретение относится к медицине, а именно к ортопедической стоматологии, и может быть использовано при изготовлении зубных протезов. Способ получения защитных покрытий на поверхности зубного протеза включает струйно-абразивную обработку внутренней поверхности и ионную полировку внешней...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002563135
Дата охранного документа: 20.09.2015
13.01.2017
№217.015.83db

Способ упрочнения режущего инструмента

Изобретение относится к машиностроению, в частности к изготовлению режущих деталей машин и режущего инструмента. Способ упрочнения режущего инструмента включает нанесение на режущую поверхность износостойкого покрытия, при этом осуществляют предварительную струйно-абразивную обработку режущей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002601520
Дата охранного документа: 10.11.2016
13.01.2017
№217.015.8621

Способ изготовления зубного протеза

Изобретение относится к медицине, а именно к ортопедической стоматологии, и предназначено для использования при изготовлении зубных протезов. Изготавливают протез из полимерной композиции. Предварительно очищают и обеззараживают поверхность зубного протеза. Осуществляют ионную очистку внешней...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002603715
Дата охранного документа: 27.11.2016
Showing 1-10 of 10 items.
20.12.2014
№216.013.1123

Способ защиты металлических труб от коррозии

Изобретение относится к области машиностроения и может быть применено для повышения коррозионной защиты металлических труб. Осуществляют вакуумно-диффузионное хромирование изделия, при этом сначала проводят струйно-абразивную обработку внутренней и внешней поверхности трубы, затем засыпают в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002535810
Дата охранного документа: 20.12.2014
10.04.2015
№216.013.3edd

Зубной протез и способ его изготовления

Изобретение относится к химико-фармацевтической промышленности. В предлагаемом зубном протезе, содержащем полимерный каркас с нанесенным на него облицовочным покрытием, облицовочное покрытие состоит из промежуточного диффузионного слоя и верхнего облицовочного слоев, облицовочное покрытие...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002547581
Дата охранного документа: 10.04.2015
10.08.2015
№216.013.6a5e

Способ нанесения жаростойкого металлокерамического покрытия на изделия из жаропрочных сплавов

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при изготовлении деталей с повышенной жаростойкостью. Способ нанесения жаростойкого металлокерамического покрытия на изделие из жаропрочного сплава включает нанесение на поверхность упомянутого изделия чередующихся керамических...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002558783
Дата охранного документа: 10.08.2015
10.09.2015
№216.013.78f6

Способ получения металлокерамических покрытий на поверхности зубных протезов

Изобретение относится к медицине, а именно к ортопедической стоматологии, и может быть использовано при изготовлении металлокерамических зубных протезов. Способ получения металлокерамических покрытий на поверхности зубных протезов заключается в том, что сначала производят струйно-абразивную...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002562555
Дата охранного документа: 10.09.2015
10.09.2015
№216.013.7901

Установка для вакуумного ионно-плазменного нанесения покрытий

Изобретение относится преимущественно к машиностроению и может быть применено для ионно-плазменного упрочнения инструмента с размерами, превышающими габариты рабочей камеры установки.Установка для вакуумного ионно-плазменного нанесения покрытия содержит камеру, катодные узлы, систему...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002562566
Дата охранного документа: 10.09.2015
10.09.2015
№216.013.7903

Установка для вакуумного ионно-плазменного нанесения покрытий

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для ионно-плазменного упрочнения инструмента с размерами, превышающими габариты рабочей камеры установки. Установка содержит вакуумную камеру, электродуговой испаритель с катодными узлами, которые установлены с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002562568
Дата охранного документа: 10.09.2015
20.09.2015
№216.013.7b32

Способ получения защитных покрытий на поверхности зубных протезов

Изобретение относится к медицине, а именно к ортопедической стоматологии, и может быть использовано при изготовлении зубных протезов. Способ получения защитных покрытий на поверхности зубного протеза включает струйно-абразивную обработку внутренней поверхности и ионную полировку внешней...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002563135
Дата охранного документа: 20.09.2015
13.01.2017
№217.015.83db

Способ упрочнения режущего инструмента

Изобретение относится к машиностроению, в частности к изготовлению режущих деталей машин и режущего инструмента. Способ упрочнения режущего инструмента включает нанесение на режущую поверхность износостойкого покрытия, при этом осуществляют предварительную струйно-абразивную обработку режущей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002601520
Дата охранного документа: 10.11.2016
13.01.2017
№217.015.8621

Способ изготовления зубного протеза

Изобретение относится к медицине, а именно к ортопедической стоматологии, и предназначено для использования при изготовлении зубных протезов. Изготавливают протез из полимерной композиции. Предварительно очищают и обеззараживают поверхность зубного протеза. Осуществляют ионную очистку внешней...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002603715
Дата охранного документа: 27.11.2016
25.08.2017
№217.015.b570

Жаростойкое металлокерамическое покрытие и способ его нанесения

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при изготовлении деталей с повышенной жаростойкостью. В жаростойком металлокерамическом покрытии, состоящем из чередующихся слоев тугоплавких окислов металлов, разделенных компенсационными слоями пластичного металла, слои...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002614320
Дата охранного документа: 24.03.2017

Похожие РИД в системе