表面压入参数对FeCrBSi涂层界面断裂失效的影响规律研究

来源 :第十一届全国表面工程大会暨第八届全国青年表面工程学术会议 | 被引量 : 0次 | 上传用户:chrron
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  喷涂技术赋予了零件表面各种特殊性能,从而达到提高产品质量、延长使用寿命的目的。涂层与基体的结合强度作为评价涂层性能的一个重要指标,成为喷涂技术在实际工程应用中的重要因素。许多研究者也提出了各种基于不同原理的测量法,这些方法都各具特色,但同时也存在许多的局限性。随着热喷涂技术在各个领域的广泛应用,急需寻求一种适用于实际零件现场测试的涂层结合强度测量方法。表面压入法对测试试件的形状无任何要求,适用范围十分广泛,并且测量过程易于操作,基本满足了喷涂层界面结合强度现场检测的特殊要求,是一种比较有希望实现现场检测的方法。利用压入法结合声发射技术测量真空沉积薄膜的研究较多,但目前对检测较厚且微缺陷较多的喷涂层结合强度的研究还鲜有报道。原因归纳如下:1)在实际应用中的热喷涂层较厚(约100-500μm),远大于薄膜(通常小于10μm)的厚度,且随着材料的不同涂层往往呈现不同的韧脆性,因此在表面压入时选择压入条件存在着一定的困难;2)热喷涂层成形过程中不可避免地存在着孔隙、微裂纹、未熔颗粒、层状结构等的天然缺陷,在宏观的压入过程中,这些缺陷也在压头作用下产生不同程度微断裂,影响了声发射信号判断涂层开裂的准确性;3)表面涂层特有的复杂内部结构导致了压入过程中声发射信号的离散性。为了实现表面压入法对韧性喷涂层结合强度的准确评估,制备了FeCrBSi喷涂层,采用最新研制的配有声发射技术的再制造零件涂层结合强度检测仪,在不同压入点位置或采用不同加载速率,对涂层表面进行压入试验,提取了声发射信号的幅度值和能量值,均出现了相对明显的阶跃变化;观测压痕的表面形貌,涂层确实都产生了剥落失效;并对无底涂层和有底涂层在压入过程中的声发射幅度与能量的变化规律进行了对比分析。结果 表明:内部加载评估涂层结合强度的可行性和可靠性更高;声发射信号特性参量的突变值与压入试验的加载速率几乎没有任何关系;与有底涂层相比,无底涂层的声发射信号特性参量的突变值更高。
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