热喷涂涂层质量评定

点击数：815发布时间：2022-05-05 00:00:00　

热喷涂涂层的质量应根据其用途来评定。例如 GE，P&W 以及RR 等航空发动机公司建立的热喷涂涂层最终质量标准中， 常用的指标为显微硬度和 （或） 宏观硬度、 结合强度、 界面和涂层显微结构以及涂层厚度。其它的指标如磨损率、 热震、 冲蚀率、 摩擦系数、热膨胀系数等则视涂层应用环境的需要而测定。

一、 涂层厚度的测定
简单几何形状基体表面， 可直接用游标卡尺或千分尺测量涂层厚度。对形状较复杂的零件， 可采用磁性法和涡流法测厚仪测量涂层厚度。磁性法是以探头对磁性基体磁通量或互感电流为基准， 利用非磁性涂层的厚度不同， 以探头磁通量或互感电流的变化值来测量覆盖层厚度。因此只适合测量磁性基体上非磁性涂层的厚度， 如钢铁表面的非磁性膜。而涡流法利用一个载有高频电流线圈的探头， 在被测试样表面产生高频磁场， 由此引起金属内部涡流， 此涡流产生的磁场又反作用于探头内线圈， 使其阻抗变化。通过测量阻抗变化值就可确定涂层的厚度。磁性法和涡流法直观简单， 但其测量校准工作非常重要， 否则容易产生很大的测量误差。

二、 孔隙率测定
涂层中的孔隙率可以采用阿基米德方法和金相法测定， 前者是通过比较涂层实际密度和涂层材料理论密度的差别来确定， 后者是通过图象分析确定。封孔处理后涂层的残余穿孔测定可以采用试剂试验方法， 即通过贴附在涂层表面试纸上亚铁氰酸的蓝色斑点情况， 检查在钢铁基体上涂层通向基体表面的气孔存在情况； 也可以采用高压放电试验方法来测定， 即通过火花放电的原理来检查在钢铁基体上涂层通向基体表面的气孔存在。

三、 结合强度测定
热喷涂层结合强度的测定一般采用拉伸法 （参考GB8642 — 88） 。将胶粘好的试样， 装在试验机上， 在规定的条件下， 均匀、 连续地施加载荷， 至试样断裂， 记录最大断裂强度， 用下式计算涂层结合强度：

6p=F/Ao

式中，6p 为涂层结合强度； F为试样断裂载荷； Ao为试样涂层面积。

四、 涂层显微结构观察
涂层显微结构分析与一般材料显微分析手段相同， 如金相分析、 、 等。但是进行涂层截面分析时， 试样制样非常关键。因为涂层较薄， 而且大部分较脆， 所以对试样的切割、 镶样以及研磨抛光都有特殊要求。在切割过程中应选择合适的切割砂轮和切割速度， 切割方向应垂直于涂层表面， 从涂层表面向基体方向切割。