熱噴涂是一種表面強化技術(shù)，是將熔融狀態(tài)的噴涂材料，通過高速氣流使其霧化成微細熔滴或高溫顆粒，高速噴射在經(jīng)過處理的工件表面上，形成具有高硬度、耐磨、耐腐、耐熱、抗氧化、隔熱、防微波輻射等功能的表面涂層，廣泛應(yīng)用于航空航天和電力生產(chǎn)工業(yè)，如噴氣發(fā)動機、燃氣輪機、壓縮機、泵零部件的強化、防護和維修等。
熱噴涂涂層的制樣方法與表面硬化處理材料比較相似，但考慮到涂層與基體材料的結(jié)合力和涂層自身的特性比如致密程度等，在從切割、鑲嵌到磨拋步驟均需注意，以獲得真實的顯微組織信息。
Tips
熱噴涂涂層樣品的切割
切割脆性熱噴涂涂層時必須考慮以下幾點：
1
須正確選擇切割輪
2
正確夾持待切割樣品——要切割的涂鍍層不得朝下夾在切割輪的出口區(qū)域，這將導(dǎo)致切割輪在退出時使脆性涂層脫離基材；應(yīng)將待檢查的表面涂層夾緊在夾具中，其中涂層本身位于頂部，這樣切割輪可以從上方穿透涂鍍層。
3
過高的進給速率（壓力）會導(dǎo)致層中出現(xiàn)裂紋。
4
冷卻不足會導(dǎo)致涂層產(chǎn)生碎裂，從而模擬出假孔隙。
熱噴涂涂層切割夾持示意圖
不正確切割造成脆性等離子噴涂涂層碎裂和裂紋
Q
冷鑲嵌還是熱鑲嵌？
A
一般來說熱噴涂涂層通常并不是100%致密，可能包含各式各樣的孔洞、線性分層或夾雜，所以不推薦使用熱壓鑲嵌，因為鑲嵌壓力可能會破壞孔洞的空間形貌造成誤判，而且熱鑲樣過程中樹脂并不能100%浸漬多孔涂層——熱鑲嵌化合物當(dāng)中大多數(shù)含有粗填料，而且鑲嵌時間較短。冷鑲嵌時宜采用低黏度的環(huán)氧樹脂在真空條件下澆注，以盡可能地填充那些貫通的孔。也可以在環(huán)氧樹脂里添加熒光染色劑，這樣顯微觀察時，被環(huán)氧樹脂填充的空洞會呈現(xiàn)明亮的黃綠色，很容易判斷區(qū)分。
熱鑲嵌涂層試樣中可看到未填充的孔隙
此外，如下圖所示，熱鑲嵌時的溫度和壓力還有可能造成涂層和基體剝離。
Tips
磨拋
磨光時可采用磨盤或新砂紙，9微米和3微米拋光步驟可在較硬的拋光布上進行以確保試樣平整度及避免邊緣倒角。對于孔隙度較高的樣品，軟相或雜質(zhì)可能轉(zhuǎn)移到孔隙中，致使檢驗結(jié)果顯示孔隙很少。此時需要適當(dāng)延長拋光時間，“打開"孔隙。
實例
下面的制樣參數(shù)可用來制備金屬基陶瓷涂層樣品：
鈦合金基體/陶瓷涂層樣品制備效果
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