火焰喷涂NiCrBSi涂层的纳米力学性能

• Published in: 材料工程 Vol. 46; no. 2; pp. 78 - 83
• Main Authors: 于鹤龙, 张伟, 王红美, 尹艳丽, 吉小超, 徐滨士
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 河北京津冀再制造产业技术研究院,北河河间062450 2018; 陆军装甲兵学院装备再制造技术国防科技重点实验室,北京,100072%北京睿曼科技有限公司,北京100043
• Subjects: 力学性能; flame spray; elastic-plastic property; NiCrBSi; nanoindentation; mechanical property; 火焰喷涂; 纳米压痕; 弹塑性
• ISSN: 1001-4381
• DOI: 10.11868/j.issn.1001-4381.2015.000919

TG174.44; 为揭示热喷涂涂层在不同尺度下的力学性能,在45钢基体上制备了平均厚度为750μm的火焰喷涂NiCrBSi涂层,利用纳米压痕技术研究了不同压痕深度下涂层表/截面力学性能、弹塑性和压痕变形行为.结果表明:涂层表/截面力学性能均呈现明显的尺寸效应,硬度、弹性模量、弹塑性随压入深度增加不断降低.涂层表面表现出高弹性,其压痕弹性功与总压痕功的比值ηIT在500nm深度内达到52％,而涂层截面为40％;涂层截面具有高硬度和高模量,其纳米硬度和弹性模量在2000nm深度内比涂层表面分别高28％ 和33％.涂层压痕变形表现为理想塑性、凹陷、凸起和裂纹等多种特征,随着压入深度增加,涂层表/截面弹塑性差异逐渐降低,并在2500nm深度同时下降到35％.涂层单一薄层结构在不同方向具有相同的硬度和弹性模量,但随压入深度增大,压头包含的涂层体积增大,相邻薄层,特别是孔隙、裂纹、层间边界等缺陷对涂层性能的影响逐渐增强,导致涂层表/截面硬度和弹性模量的差异性随压痕深度增加不断降低.