熱噴涂是一種表面強(qiáng)化技術(shù)，是將熔融狀態(tài)的噴涂材料，通過(guò)高速氣流使其霧化成微細(xì)熔滴或高溫顆粒，高速噴射在經(jīng)過(guò)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(dòng)機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)、壓縮機(jī)、泵零部件的強(qiáng)化、防護(hù)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(shí)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(shí)必須考慮以下幾點(diǎn)：
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(shí)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(guò)高的進(jìn)給速率（壓力）會(huì)導(dǎo)致層中出現(xiàn)裂紋。
4
冷卻不足會(huì)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?yuàn)A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(lái)說(shuō)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?yàn)殍偳秹毫赡軙?huì)破壞孔洞的空間形貌造成誤判，而且熱鑲樣過(guò)程中樹(shù)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(shí)間較短。冷鑲嵌時(shí)宜采用低黏度的環(huán)氧樹(shù)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(shù)脂里添加熒光染色劑，這樣顯微觀察時(shí)，被環(huán)氧樹(shù)脂填充的空洞會(huì)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(shí)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(shí)可采用磨盤(pán)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(jìn)行以確保試樣平整度及避免邊緣倒角。對(duì)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(yàn)結(jié)果顯示孔隙很少。此時(shí)需要適當(dāng)延長(zhǎng)拋光時(shí)間，“打開(kāi)"孔隙。
實(shí)例
下面的制樣參數(shù)可用來(lái)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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