2021-09-29 04:49:05, 标乐中国 标乐中国
100 多年来,热喷涂层以其多种形式而存在。热喷涂的原理非常简单——原料通常以粉末或金属丝的形式存在,对其进行加热使其部分或完全熔化,并以高速喷射向基材使得颗粒在撞击时发生变形,在此过程中,颗粒发生凝固并机械结合到基材表面。
这其中涂层孔隙率是描述涂层密度的重要指标,通常采用金相法制备样品并进行孔隙率的测量。然而,长期以来的实践已经证实,在寻找合适的制备方法以及不同实验室间重复同种方法得到的结果却并不相同。
最近的一项“循环”实验证明了实验室之间的差异。
实验邀请了在金相制备和样品分析方面有着丰富经验的技术工作人员,但不同参与者之间测得的孔隙率值差异很大,任何实验室均可实现良好的结果可重复性。这意味着在多孔热喷涂层的制备和分析中,方法变化是导致误差的主要因素。
实验方法
这些实验旨在分别观察这两种方法中切割、镶嵌和研磨对实测孔隙率的影响。
切割和研磨的影响
金相法很难表征切割损伤对样品的影响,但目前公认建议精密切割机配合金刚石切割片的方法切割样品。在本实验中将先切割后镶嵌的样品与先镶嵌后切割(可在切割过程中保护涂层)的样品进行比较。两组样本均使用IsoMet高速精密切割机(图1)。
切割前镶嵌样品可保护其免受损伤
可以通过充分研磨来去除切割产生的损伤,以获得相同的孔隙率结果
镶嵌材料的影响
本实验选取T800HVOF样品,均镶嵌在单个样品模具内,采用中心力加载,并使用方法I和方法II制备的样品组。
对于这两种较硬的材料,方法I不如方法II有效,尤其是在镶嵌树脂内加入陶瓷颗粒增强的样品中更为明显。由于陶瓷的磨削率较低,陶瓷对SiC具有钝化作用,研磨抛光过程中的去除率会大大降低。
制备方案
为了观察制备方法的直接效果,对WC-Co(等离子喷涂)涂层进行取样,遵循实践总结的最佳建议,镶嵌两组样品,如下所示:
清洁/脱脂样品:用水冲洗样品,然后在乙醇中浸泡10分钟以吸收孔隙中的水分
彻底干燥。不要用裸露的皮肤接触样品,以免沾染油污
使用EpoThin树脂镶嵌样品并在SimpliVac中真空浸渍
在Isomet HS高速切割机上切割样品
以所需方向重新镶嵌切割样品
我们发现制备后的样品孔隙率与图2中所示的非常相似(对于先镶嵌后切割的样品)。在制备过程中,我们在每个阶段分析了样品的孔隙率,结果如下图6所示。
此过程的图像如图8所示:
结论
·END·
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