利用應(yīng)力波測(cè)定涂層結(jié)合強(qiáng)度的研究.pdf

1、涂層技術(shù)是改善材料表面性能的一個(gè)重要方法。表面涂層技術(shù)的最大優(yōu)勢(shì)，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(qiáng)度是評(píng)價(jià)涂層質(zhì)量最關(guān)鍵的指標(biāo)，是保證涂層滿(mǎn)足機(jī)械、物理和化學(xué)等使用性能的前提。目前評(píng)價(jià)涂層結(jié)合強(qiáng)度的方法盡管有多種，然而卻遠(yuǎn)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(duì)涂層與基體間的結(jié)合強(qiáng)度的測(cè)試方法進(jìn)行了探索性的研究，提出了一

2、種新的涂層結(jié)合強(qiáng)度的測(cè)試方法，即利用應(yīng)力波(應(yīng)力脈沖)來(lái)測(cè)定涂層與基體的結(jié)合強(qiáng)度。 測(cè)定涂層結(jié)合強(qiáng)度所采用的方法是在基體桿的一個(gè)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(kāi)。在桿的中部粘貼應(yīng)變片，由計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)自動(dòng)記錄應(yīng)力脈沖的值。 基于

3、一維應(yīng)力波理論，本文對(duì)應(yīng)力波拉開(kāi)涂層的測(cè)試原理進(jìn)行了詳盡的分析，得到了計(jì)算涂層結(jié)合強(qiáng)度的數(shù)學(xué)表達(dá)式，并按此對(duì)鐵基和鎳基涂層的結(jié)合強(qiáng)度進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)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(qiáng)度的數(shù)值。 本文針對(duì)所提出的這種新的涂層結(jié)合強(qiáng)度測(cè)試方法進(jìn)行了初步研究，在內(nèi)容上完成了從理論分析到實(shí)驗(yàn)研究的過(guò)程，并得出令人滿(mǎn)意的研究結(jié)論。但也應(yīng)當(dāng)看到，對(duì)于這種評(píng)價(jià)涂層結(jié)合強(qiáng)度的全新方法，本文工作僅是一個(gè)開(kāi)端，試樣長(zhǎng)度、