如何更好的进行热喷涂涂层样品的金相制备？

您在制备热喷涂涂层试样时是否有遇到过什么困难呢？本文将会对热喷涂样品金相的制备做进一步具体的步骤分析。

热喷涂涂层金相
热喷涂涂层的应用是为了改善基体材料的抗氧化、抗腐蚀、抗表面磨损和抗烧蚀能力。有涂层金属部件的准确表征要求对其显微组织进行金相检验。涂层的厚度范围从0.002至0.060英寸(0.005至1.5mm)并用不同的喷涂技术和参数沉积到基底上。必须用金相制备技术准确地确定显微组织特性。由于某些涂层的脆性，孔隙的存在以及多层结构之间较大的硬度差异，在金相制备中总是有可能无法显示出真实的显微组织或引入假象，从而对涂层特性作出错误的诠释。光学显微技术为一块经过正确制备的涂层试样提供了一种评估手段，以确定或测定涂层/基底界面的质量、孔隙度、未熔化颗粒及氧化物的分布、涂层厚度、以及其它涂层特性，如图 1 所示。

图 1 典型的涂层截面组织，图中示出氧化物和夹杂物的层状组织

各个实验室为了对热喷涂试样进行显微组织评估而使用的金相制备技术不尽相同，这一差异往往会造成勉强合格的结果。

金相试样制备

取样/切割

对于不同类型的热喷涂试样，应当使用带有金属粘接的金刚石薄片或超薄氧化铝砂轮片的精密切割机进行切割。试样应当用台钳夹紧，其位置应使切割片从涂层一侧进入而从基底一侧出去，这样就显著减小了涂层的损伤。图2示出在切割热喷涂涂层时所建议的切割片转动方向、试样位置、及试样类型。

图 2 热喷涂涂层的正确切割

镶嵌

镶嵌可以保护涂层免受破坏并在磨光和抛光工序时提供边缘保护。金相镶嵌可分为两类，即加压成型和可浇注环氧树脂。可浇注环氧树脂的镶嵌方法不会给易碎涂层带来损伤的高压和高温。图3为两种镶嵌方法的示意图并给出每种方法建议使用的涂层类型。

图 3 热喷涂涂层的正确镶嵌

       磨成平面阶段
       这个DY阶段是为随后关键的试样无损伤阶段做准备。由于它除了产生平坦的表面外，还要去除由于切割而产生的变形层，因此它对于整个试样制备过程的成功与否 有重大的影响。正确的选择磨制表面很重要，它可以使涂层避免产生严重的损伤。在进入下一阶段以前，试样必须彻底清洗和干燥。
       试样无损伤阶段

整个过程ZZ是否成功取决于这个阶段将磨平阶段产生的变形去除并使表面损伤大大减少的能力。当这一制备阶段完成后，涂层和基底应当没有损伤。用织物和3微米多晶金刚石悬浮液可以很容易地除去特细砂纸和半固定多晶金刚石留下的细划痕。
       ZZ抛光阶段
       ZZ抛光阶段使用非常细的磨料（小于1微米）而且只去除很少量的材料；因此，这些磨料无法去除以前诸工序没有除去的、相当大的表面损伤或变形。
       显微组织评估
       抛光完成后的表面能显露出涂层--基底界面的真实组织、孔隙度和未熔颗粒数量、是否有氧化物、以及涂层的总厚度。这些信息可以使评估者对涂层的显微组织特征有一个准确的概念，从而使他（她）能以更大的信心对涂层的质量做出判断。
       结论
       使用当前技术发展水平的磨料、制备表面和设备可以成功地完成热喷涂涂层各方面的显微组织评估。半自动和全自动制样设备和与其配套使用的新型、且性能价格比 高的磨料和制备表面可以为涂层特性评估制备出始终如一的、精确的无损伤表面。使用这种设备和技术将使热喷涂供应商、质量鉴定实验室以及ZZ用户对于ZZ产 品具有高度的置信度。用手工方法制备热喷涂涂层需要具有特殊技能、高度熟练的金相技术人员，这样才能始终如一地取得准确的结果。由于目前很难找到这种人 员，因此不推荐采用手工方法制备。

热喷涂涂层显微组织特征