Tips! – 如何制备无可挑剔的热喷涂涂层样品
时间：2023-02-17 阅读：13296
热喷涂是一种表面强化技术，是将熔融状态的喷涂材料，通过高速气流使其雾化成微细熔滴或高温颗粒，高速喷射在经过处理的工件表面上，形成具有高硬度、耐磨、耐腐、耐热、抗氧化、隔热、防微波辐射等功能的表面涂层，广泛应用于航空航天和电力生产工业，如喷气发动机、燃气轮机、压缩机、泵零部件的强化、防护和维修等。
热喷涂涂层的制样方法与表面硬化处理材料比较相似，但考虑到涂层与基体材料的结合力和涂层自身的特性比如致密程度等，在从切割、镶嵌到磨抛步骤均需注意，以获得真实的显微组织信息。
Tips
热喷涂涂层样品的切割
切割脆性热喷涂涂层时必须考虑以下几点：
1
须正确选择切割轮
2
正确夹持待切割样品——要切割的涂镀层不得朝下夹在切割轮的出口区域，这将导致切割轮在退出时使脆性涂层脱离基材；应将待检查的表面涂层夹紧在夹具中，其中涂层本身位于顶部，这样切割轮可以从上方穿透涂镀层。
3
过高的进给速率（压力）会导致层中出现裂纹。
4
冷却不足会导致涂层产生碎裂，从而模拟出假孔隙。
热喷涂涂层切割夹持示意图
不正确切割造成脆性等离子喷涂涂层碎裂和裂纹
Q
冷镶嵌还是热镶嵌？
A
一般来说热喷涂涂层通常并不是100%致密，可能包含各式各样的孔洞、线性分层或夹杂，所以不推荐使用热压镶嵌，因为镶嵌压力可能会破坏孔洞的空间形貌造成误判，而且热镶样过程中树脂并不能100%浸渍多孔涂层——热镶嵌化合物当中大多数含有粗填料，而且镶嵌时间较短。冷镶嵌时宜采用低黏度的环氧树脂在真空条件下浇注，以尽可能地填充那些贯通的孔。也可以在环氧树脂里添加荧光染色剂，这样显微观察时，被环氧树脂填充的空洞会呈现明亮的黄绿色，很容易判断区分。
热镶嵌涂层试样中可看到未填充的孔隙
此外，如下图所示，热镶嵌时的温度和压力还有可能造成涂层和基体剥离。
Tips
磨抛
磨光时可采用磨盘或新砂纸，9微米和3微米抛光步骤可在较硬的抛光布上进行以确保试样平整度及避免边缘倒角。对于孔隙度较高的样品，软相或杂质可能转移到孔隙中，致使检验结果显示孔隙很少。此时需要适当延长抛光时间，“打开”孔隙。
实例
下面的制样参数可用来制备金属基陶瓷涂层样品：
钛合金基体/陶瓷涂层样品制备效果
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