熱噴涂涂層的質(zhì)量應(yīng)根據(jù)其用途來評(píng)定。例如 GE,P&W 以及RR 等航空發(fā)動(dòng)機(jī)公司建立的熱噴涂涂層最終質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中,常用的指標(biāo)為顯微硬度和(或)宏觀硬度、結(jié)合強(qiáng)度、界面和涂層顯微結(jié)構(gòu)以及涂層厚度。其它的指標(biāo)如磨損率、熱震、沖蝕率、摩擦系數(shù)、熱膨脹系數(shù)等則視涂層應(yīng)用環(huán)境的需要而測(cè)定。
一、 涂層厚度的測(cè)定
簡(jiǎn)單幾何形狀基體表面,可直接用游標(biāo)卡尺或千分尺測(cè)量涂層厚度。對(duì)形狀復(fù)雜的零件,可采用磁性法和渦流法測(cè)厚儀測(cè)量涂層厚度。
磁性法是以探頭對(duì)磁性基體磁通量或互感電流為基準(zhǔn),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測(cè)量覆蓋層厚度。因此只適合測(cè)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)載有高頻電流線圈的探頭,在被測(cè)試樣表面產(chǎn)生高頻磁場(chǎng),由此引起金屬內(nèi)部渦流,此渦流產(chǎn)生的磁場(chǎng)又反作用于探頭內(nèi)線圈,使其阻抗變化。通過測(cè)量阻抗變化值就可得出涂層的厚度。磁性法和渦流法直觀簡(jiǎn)單,但其測(cè)量校準(zhǔn)工作非常重要,否則容易產(chǎn)生很大的測(cè)量誤差。
二、 孔隙率測(cè)定
涂層中的孔隙率可以采用阿基米德方法和金相法測(cè)定,前者是通過比較涂層實(shí)際密度和涂層材料理論密度的差別來確定,后者是通過圖象分析確定。封孔處理后涂層的殘余穿孔測(cè)定可以采用試劑試驗(yàn)法,即通過貼附在涂層表面試紙上亞鐵氰酸的藍(lán)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(yàn)方法來測(cè)定,即通過火花放電的原理來檢查在鋼鐵基體上涂層通向基體表面的氣孔存在。
三、 結(jié)合強(qiáng)度測(cè)定
熱噴涂層結(jié)合強(qiáng)度的測(cè)定一般采用拉伸法(參考GB8642-88)。將膠粘好的試樣,裝在試驗(yàn)機(jī)上,在規(guī)定的條件下,均勻、連續(xù)地施加載荷,至試樣斷裂,記錄最大斷裂強(qiáng)度,用下公式計(jì)算涂層結(jié)合強(qiáng)度:6p=F/Ao式中,6p 為涂層結(jié)合強(qiáng)度; F為試樣斷裂載荷;Ao為試樣涂層面積。
四、 涂層顯微結(jié)構(gòu)觀察
涂層顯微結(jié)構(gòu)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?yàn)橥繉虞^薄,而且大部分較脆,所以對(duì)試樣的切割、鑲樣以及研磨拋光都有特殊要求。在切割過程中應(yīng)選擇合適的切割砂輪和切割速度,切割方向應(yīng)垂直于涂層表面,從涂層表面向基體方向切割。