熱噴涂涂層的質(zhì)量應根據其用途來(lái)評定。例如 GE,P&W 以及RR 等航空發(fā)動(dòng)機公司建立的熱噴涂涂層最終質(zhì)量標準中,常用的指標為顯微硬度和(或)宏觀(guān)硬度、結合強度、界面和涂層顯微結構以及涂層厚度。其它的指標如磨損率、熱震、沖蝕率、摩擦系數、熱膨脹系數等則視涂層應用環(huán)境的需要而測定。
一、 涂層厚度的測定
簡(jiǎn)單幾何形狀基體表面,可直接用游標卡尺或千分尺測量涂層厚度。對形狀復雜的零件,可采用磁性法和渦流法測厚儀測量涂層厚度。
磁性法是以探頭對磁性基體磁通量或互感電流為基準,利用非磁性涂層的厚度不同,以探頭磁通量或互感電流的變化值來(lái)測量覆蓋層厚度。因此只適合測量磁性基體上非磁性涂層的厚度,如鋼鐵表面的非磁性膜。
而渦流法利用一個(gè)載有高頻電流線(xiàn)圈的探頭,在被測試樣表面產(chǎn)生高頻磁場(chǎng),由此引起金屬內部渦流,此渦流產(chǎn)生的磁場(chǎng)又反作用于探頭內線(xiàn)圈,使其阻抗變化。通過(guò)測量阻抗變化值就可得出涂層的厚度。磁性法和渦流法直觀(guān)簡(jiǎn)單,但其測量校準工作非常重要,否則容易產(chǎn)生很大的測量誤差。
二、 孔隙率測定
涂層中的孔隙率可以采用阿基米德方法和金相法測定,前者是通過(guò)比較涂層實(shí)際密度和涂層材料理論密度的差別來(lái)確定,后者是通過(guò)圖象分析確定。封孔處理后涂層的殘余穿孔測定可以采用試劑試驗法,即通過(guò)貼附在涂層表面試紙上亞鐵氰酸的藍色斑點(diǎn)情況,檢查在鋼鐵基體上涂層通向基體表面的氣孔存在情況;也可以采用高壓放電試驗方法來(lái)測定,即通過(guò)火花放電的原理來(lái)檢查在鋼鐵基體上涂層通向基體表面的氣孔存在。
三、 結合強度測定
熱噴涂層結合強度的測定一般采用拉伸法(參考GB8642-88)。將膠粘好的試樣,裝在試驗機上,在規定的條件下,均勻、連續地施加載荷,至試樣斷裂,記錄最大斷裂強度,用下公式計算涂層結合強度:6p=F/Ao式中,6p 為涂層結合強度; F為試樣斷裂載荷;Ao為試樣涂層面積。
四、 涂層顯微結構觀(guān)察
涂層顯微結構分析與一般材料顯微分析手段相同,如金相分析等。但是進(jìn)行涂層截面分析時(shí),試樣制樣非常關(guān)鍵。因為涂層較薄,而且大部分較脆,所以對試樣的切割、鑲樣以及研磨拋光都有特殊要求。在切割過(guò)程中應選擇合適的切割砂輪和切割速度,切割方向應垂直于涂層表面,從涂層表面向基體方向切割。