附著強度

附著強度

附著強度是一個廣義概念,通常用來表征不同層之間的附著、粘結或貼附的緊密程度,在許多領域有相關指標。

基本介紹

  • 中文名:附著強度
  • 外文名:adhesive strength
定義,套用,測試方法,

定義

又稱密著強度、黏附強度和剝離強度。附著強度是一個廣義概念,通常用來表征不同層之間的附著、粘結或貼附的緊密程度,在許多領域有相關指標。

套用

附著強度的概念和指標常出現在一些需要表面層技術的行業和領域,如塗膜、鍍層等等。如電鍍領域有鍍層附著強度,通常稱為鍍層結合力,是指鍍層與基體或中間鍍層結合的好壞。鍍層附著強度的好壞,對所有的金屬表面保護層的防護、裝飾性能,均有直接的影響,它是金屬鍍層質量的重要檢驗指標之一。 建築領域的塗料、油漆等工藝也有附著強度的概念。

測試方法

不同領域的附著強度有不同的測試方法,可參看相關標準。以下以鍍層附著強度為例:
1.摩擦拋光試驗
對於相當薄的鍍層可以使用摩擦拋光試驗。基本原理:當鍍件的局部面積被摩擦拋光 時,既有摩擦力的作用,也有熱量的產生,可能造成鍍層的表面硬化和發熱。對於薄鍍層,在此條件下,附著強度不良的區域,鍍層會起泡而與基體分離。
具體操作方法:若鍛件的形狀及尺寸允許,在面積小於6cm2的鍍覆面上,以一根直徑為6cm、頂端加工成平滑半球形的鋼條作拋光工具,摩擦15s,所施加的壓力應在每一 行程中足以拋光鍍層,但不應削去鍍層。若結合力不好,鍍層會起泡,繼續摩擦,泡會不斷增大至泡破裂,鍍層將從基體上剝離。也可將試件放在一個內部裝有直徑為3mm鋼球的滾筒或振動拋光機內,並以肥皂水溶液作潤滑劑進行摩擦拋光試驗。當鍍層的附著強度非常差時會起泡。
2.銼刀試驗
銼刀試驗具體操作如下:鋸下一塊硬體,將鍍件夾在台鉗上,用一種粗齒銼刀,銼其鋸斷面的邊棱,力圖銼起鍍層。銼動的方向是從基體金屬至鍍層,銼刀與鍍層表面約呈 45°角。如圖4 39所示,附著強度好的鍍層不應揭起或脫落。
本方法不適用於很薄的鍍層及鋅或鎘之類的軟鍍層。
3.磨、鋸試驗
磨、鋸試驗具體操作方法:用一砂輪,磨削鍍件的邊緣,磨削的方向是從基體至鍍層,如果附著強度差,鍍層會從基體上剝離。
磨、鋸試驗對鎳和鉻這些較硬的金屬鍍層特別有效。
4.鑿子試驗
鑿子試驗通常適用於相當厚的覆蓋層(大於125μm)。
試驗方法之一是將一銳利的鑿子,置於鍍層突出部位的背面,並給予一猛烈的錘擊。 如果結合強度好,即使鍍層可能破裂或鑿穿,鍍層也不與基體分離。
另一種“鑿子試驗”是與“鋸子試驗”結合進行的。試驗時,先垂直於鍍層鋸下一塊 試樣,如果附著強度不好,鍍層會剝落;如果斷口處鍍層無剝落現象,則用一銳利的鑿子 在斷口邊緣儘量撬起鍍層,若鍍層能夠剝下相當一段,則表明鍍層的附著強度差。每次試驗前,鑿子刃口應磨鋒利。
對於較薄的鍍層可以用刀子代替鑿子進行試驗,並且可以用一個錘子輕輕敲擊。
鑿子試驗對於鋅、鎘等軟金屬鍍層不適用。
5.劃線、劃格試驗
劃線、劃格試驗具體操作方法:採用一刃口磨到30°銳角的硬質鋼劃刀,在零件表面 上相距約2mm處劃兩根並行線,劃線時應施以足夠壓力,使劃刀一次就能劃破金屬鍍層 到達基體金屬,如果兩條劃線之間的覆蓋層有任何部分脫離基體金屬,則認為附著強度不好。
本試驗的另一種劃法是用鋼劃刀在鍍件表面上劃一個或幾個邊長為1mm的方格,觀 察在此區域內的金屬鍍層是否有起皮、脫落現象。
6.彎曲試驗
彎曲試驗是將鍍件進行彎曲或拐折。彎曲的程度和方式隨基體金屬的種類、形狀、鍍 層的性質,以及基體金屬與鍍層的相對厚度不同而不同。
本試驗通常用手或鉗子進行。將試樣先向一邊彎曲,然後向另一邊儘可能地急速彎 曲,直到試樣斷裂。彎曲的速率和半徑可用合適的機械裝置控制。
本試驗會在基體金屬和鍍層之間產生切應力,如果鍍層具有延展性,則由於鍍層的滑移使切應力大為減小,甚至當基體斷裂時,也不會引起鍍層剝落。
彎曲時,脆性鍍層會斷裂,即便如此,本試驗仍然能夠提供一些有關附著強度的情況,即對斷裂處進行檢查,確定鍍層是否剝落或是能否用刀子或鑿子剝去。
任何剝離、碎裂、片狀剝落的跡象均可以認為是附著強度不好。
試樣彎曲時,鍍層可以在試樣的里側,也可以在試樣的外側。一般只需檢查試樣的里 側,就可以判斷鍍層的附著強度如何。但是,在有些情況下,檢查試樣的里側,有可能使判斷更全面。
7.纏繞試驗
纏繞試驗是將試樣(通常為帶狀或線狀鍍件)沿一心軸纏繞,試驗的每一部分都能標準化,包括試驗帶的長度和寬度、彎曲速率、彎曲動作的均勻性及纏繞試樣所用圓棒的直徑。
試驗中出現任何剝離、碎裂、片狀剝落的跡象均可以認為是附著強度不好。
試樣纏繞時,鍍層可以在試樣的里側,也可以在試樣的外側。一般只需檢查試樣的里 側,就可以判斷鍍層的附著強度如何。但是,在有些情況下,檢查試樣的里側,有可能使判斷更全面。
8.刷光法試驗
刷光法試驗是使用直徑為0.1~0.3mm的細絲做成直徑為100mm左右的鋼絲輪或鋼 絲刷(對軟鍍層),轉速為1500~2800r/min,刷光時間不少於15s,然後用肉眼或1~5倍 放大鏡觀察,鍍層不應鼓泡、脫落。
9.試驗方法的選擇
上述不同的試驗方法適用於檢查不同種類金屬鍍層的附著強度,選擇方法見表4-44。 其中,大多數試驗對鍍層及試樣都有破壞作用,而某些試驗僅破壞鍍層。即使試驗表明鍍層附著強度好,也不破壞試樣,但仍然不能認為試樣未受損傷。例如,摩擦拋光試驗可能使試樣變形,熱振試驗可能使試樣的金相組織發生不能容許的變化。
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