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干冰喷射处理可改善等离子涂层的质量-等离子喷涂干冰喷射标本-行业动态

* 来源: * 作者: * 发表时间: 2019-11-28 0:57:48 * 浏览: 8
通过用Discotom-10切割机切割并切片来制备样品制备横截面样品。在超声清洁器中清洁后,将样品在真空下安装在环氧树脂中。使用SiC铝箔和钻石悬浮液以及Phoenix 4000半自动研磨和抛光机对样品进行研磨和抛光。表12中显示了详细的研磨和抛光参数。表12:横截面样品的研磨和抛光参数。表面悬浮液载荷(N)时间(min)SiC200-water301 *)MD-LargoAllegroLargo9μm-355MD-LargoLargo3μm-305MD-DacDac3μm-255MD-NapNap188,μm-205*)重复必要的步骤以暴露除横截面样品外的整个横截面,其他还切割样品并准备进行表面硬度测量和耐磨性测试。使用StruersPiano金刚石磨盘手动研磨表面硬度和空化测试样品,并用Dac3μm金刚石悬浮液抛光至镜面光洁度。使用相同的钢琴圆盘将干砂橡胶轮测试和腐蚀测试样品研磨至P1000涂层。 6.3研究方法本节介绍在本文范围内使用的研究方法,包括过程监控和不同的样品分析方法。所有研究都是在TUT和材料科学实验室的设施中进行的。 6.3.1干冰颗粒测量OseirHiWatch成像系统用于表征喷砂过程中干冰颗粒的流动。该系统由一个脉冲二极管激光器组成,该激光器能够照射8.94毫米x 6.69毫米的区域中的粒子,然后由相机对其进行检测和记录。该软件会分析成像颗粒的大小和速度。使用IC110-E进行了两次测量,其中(组1)(没有)(组2)没有嵌入石头,并且使用IceBlastKG20(组3)进行了一次测量。 6.3.2表面温度监控使用OmegaOS37-20-K红外热电偶和AmprobeTM D-56多点温度计可在喷涂过程中监控表面温度。热电偶位于样品架下方,并对准中心。每隔一秒记录一次温度,并将其保存以供以后分析。 6.3.3微观结构表征首先,用Leica DM2500光学显微镜对横截面样品成像以进行初步的微观结构研究。使用飞利浦XL-30扫描电子显微镜(SEM),二次电子(SE)和反电子显微镜散射电子(BSE)图像进行了更详细的微观分析。在进行SEM成像之前,对抛光过的样品进行金喷镀处理以获得导电性。在SEMBSE图像上以500x放大倍率进行图像分析,以计算不同样品的平均孔隙率。使用ImageJ软件将阈值应用于图像,以生成二进制黑白图像,以区别固体材料中的裂缝和孔洞。然后,软件会计算图像中的黑色量。 6.3.4硬度测试和表面粗糙度测量使用松泽MMT-X7显微硬度测试仪从横截面样品和抛光涂层表面进行维氏硬度测量。断面硬度用300gf(HV0.3)进行测试,表面硬度测试负荷范围从25gf(HV0.025)到1000gf(HV1)。使用MitutoyoSurftest SJ-301便携式表面粗糙度测试仪从喷涂样品板的表面测量表面粗糙度,以获得Ra,Ry和Rz值。 6.3.5测试干轮橡胶轮测试是根据ASTMG65“使用干/橡胶轮设备测量磨损的标准测试方法” [93]进行的,其设置如图31所示。带涂层的钢桶,5个用于施加接触载荷的样品架和用于在转轮和样品表面之间提供沙子的沙桶。样品尺寸为20x50mm,并进行P1000抛光。为了将表面粗糙度的影响减小到最小,每个样品3个样品的每个样品的陶瓷涂层负荷为13N。沙桶经过校准,以每个样品20-30g / min的速度送入沙子。沙子是石英,粒径为0.1-0.6mm。一次执行12分钟的测试,总时间为60分钟。每12分钟取出一次样品并压缩。清洁空气并称重。每12分钟测试一次样品并放置在不同的支架中,以减轻由不同支撑件引起的变化。鼓的直径为550 mm,以60 RPM的转速旋转,每个样品的总交叉距离为6220米。图31:改编自[93]的橡胶轮测试装置的示意图。图32:固体颗粒腐蚀测试仪。离心式固体颗粒腐蚀测试仪由置于旋转板上的漏斗和围绕该板的样品架组成(图32)。在测试期间,将板和样品架关闭。砂子从漏斗流入旋转盘的中心孔,在砂子的离心力作用下被加速,并通过内置在盘中的通道向外推动。在这里,我们使用了30730、90730和不同角度的样品来冲击沙子。每个样品在每个角度测试3个样品。样品尺寸为20x15 mm,在研磨前后将其研磨至P1000涂层并称重。盘速度为3000RPM,并且在每个测试中总共使用3kg的沙子。沙子与橡胶轮测试中的沙子相同。图33:a)空化测试设置b)样品特写TUT中使用的空化腐蚀测试符合ASTMG32“使用振动装置进行空化腐蚀的标准测试方法” [94]。该测试使用功能频率为20kHz,功率为750W的VCX-750超声振动器。喇叭或调速器由钛合金Ti-6Al-4V制成。可更换尖端的直径为15.9mm。幅度设置为50μm。将测试设备浸入带有固定样品架的烧杯中的去离子水中,并将镜面抛光的样品(25x25mm)固定在支架上(图33)。喇叭角下降到距样品表面0.5毫米的距离,水位保持在测试样品表面上方15毫米。使用水冷/加热装置和盘管将水温保持在25±2730°C。用乙醇洗涤样品,适当干燥并按设定的时间间隔称重。氧化铬涂层的总测试时间为90分钟。 6.3.6根据ASTMC633的附着力测试“热喷涂涂层的附着力或内聚强度