利用應(yīng)力波測定涂層結(jié)合強度的研究.pdf

1、涂層技術(shù)是改善材料表面性能的一個重要方法。表面涂層技術(shù)的最大優(yōu)勢，是能夠以多種方法制備出優(yōu)于本體材料性能的表面功能薄層，使零件具有比本體材料更高的耐磨性、抗腐蝕性和耐高溫等性能。涂層與基體的結(jié)合強度是評價涂層質(zhì)量最關(guān)鍵的指標，是保證涂層滿足機械、物理和化學(xué)等使用性能的前提。目前評價涂層結(jié)合強度的方法盡管有多種，然而卻遠未規(guī)范與完善。 基于以上的應(yīng)用背景和工程意義，本文對涂層與基體間的結(jié)合強度的測試方法進行了探索性的研究，提出了一

2、種新的涂層結(jié)合強度的測試方法，即利用應(yīng)力波(應(yīng)力脈沖)來測定涂層與基體的結(jié)合強度。 測定涂層結(jié)合強度所采用的方法是在基體桿的一個自由端面噴制鐵基(或鎳基)涂層(厚度約1mm)，在桿的另一端由分離式Hopkinson壓桿(SHPB)沖擊產(chǎn)生壓應(yīng)力脈沖，壓應(yīng)力脈沖在噴制了涂層的自由端反射為拉應(yīng)力脈沖。若拉應(yīng)力幅值足夠大，則可在涂層與基體的界面上將涂層拉開。在桿的中部粘貼應(yīng)變片，由計算機數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)自動記錄應(yīng)力脈沖的值。 基于

3、一維應(yīng)力波理論，本文對應(yīng)力波拉開涂層的測試原理進行了詳盡的分析，得到了計算涂層結(jié)合強度的數(shù)學(xué)表達式，并按此對鐵基和鎳基涂層的結(jié)合強度進行了實驗研究和結(jié)果分析，得到了鐵基和鎳基涂層與基體桿(45＃鋼)之間的結(jié)合強度的數(shù)值。 本文針對所提出的這種新的涂層結(jié)合強度測試方法進行了初步研究，在內(nèi)容上完成了從理論分析到實驗研究的過程，并得出令人滿意的研究結(jié)論。但也應(yīng)當看到，對于這種評價涂層結(jié)合強度的全新方法，本文工作僅是一個開端，試樣長度、