[发明专利]一种非晶涂层残余应力检测方法

说明书

本申请提供一种非晶涂层残余应力检测方法，包括：提供非晶涂层测试试样；在非晶涂层测试试样的待测量区域上制作点阵；获取待测量区域的第一形貌图像；对围绕待测量区域四周的材料进行逐层去除，并获取去除每层材料之后的待测量区域的形貌图像；根据第一形貌图像和去除每层材料之后的待测量区域的形貌图像，得到去除每层材料之后的待测量区域点阵中各点的位移量；根据点阵中各点的位移量，计算去除每层材料之后待测量区域的残余应力。通过逐层去除待测量区域四周的材料，释放残余应力，再计算去除周围材料后的待测量区域的残余应力，从而实现了非晶涂层内部的不同深度的残余应力的检测，进而测得非晶涂层内部的残余应力。

技术领域

本发明涉及残余应力检测技术领域，尤其涉及一种非晶涂层残余应力检测方法。

背景技术

近年来，热喷涂技术作为一类重要的材料表面损伤修复与性能强化技术在航空航天、海洋船舶、矿山机械、军事装备等领域具有广泛的应用。随着喷涂技术的飞速发展以及喷涂材料种类的日益增多，目前兼具高韧性、高硬度或其它多种性能相统一的复合涂层已逐渐成为热喷涂涂层体系中重要的组成部分。

由于涂层在制备过程中，喷涂粒子的快速凝固而产生较大的残余应力，这在很大程度上会降低涂层与基体之间的结合强度，同时因涂层厚度逐渐增加会由于残余热应力的过大而直接导致涂层与基体之间脱粘掉落，因此造成热喷涂涂层的厚度不能过厚。大量残余应力的存在对涂层的韧性、结合强度、热震性能、耐腐蚀、耐接触疲劳等性能会产生显著影响，因而关于热喷涂涂层内部残余应力的产生、检测、控制和消除的工作一直以来都是一个较为热点的研究方向。

残余应力一般可以看作存在于无任何外部载荷作用及约束情况下，存在于涂层内部的自平衡内应力，现有技术中的残余应力主要针对晶体材料进行检测，对非晶材料不适用，因此，如何准确检测非晶涂层内部的残余应力成为亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种非晶涂层残余应力检测方法，以解决现有技术中无法检测非晶涂层内部残余应力的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种非晶涂层残余应力检测方法，包括：

提供非晶涂层测试试样；

在所述非晶涂层测试试样的待测量区域上制作点阵；

获取所述待测量区域的第一形貌图像；

对围绕所述待测量区域四周的材料进行逐层去除，并获取去除每层材料之后的待测量区域的形貌图像；

根据所述第一形貌图像和所述去除每层材料之后的待测量区域的形貌图像，得到去除每层材料之后的待测量区域点阵中各点的位移量；

根据所述点阵中各点的位移量，计算去除每层材料之后所述待测量区域的残余应力。

优选地，所述在所述非晶涂层测试试样的待测量区域上制作点阵具体包括：

对所述非晶涂层测试试样的表面进行喷金处理；

将所述非晶涂层测试试样放入到场发射扫描电子显微镜下观察；

在所述场发射扫描电子显微镜下选出待测量区域；

在所述待测量区域的表面沉积一层铂层；

采用聚焦离子束在所述铂层的表面开设多个凹坑，形成点阵。

优选地，所述提供非晶涂层测试试样具体包括：

提供非晶涂层试样；

将所述非晶涂层试样切割为10mm×6mm×6mm的非晶涂层试样块；

对所述非晶涂层试样块的表面进行抛光；