熱噴涂涂層的質量應根據其用途來評定。例如 GE,P&W 以及RR 等航空發動機公司建立的熱噴涂涂層最終質量標準中,常用的指標為顯微硬度和(或)宏觀硬度、結合強度、界面和涂層顯微結構以及涂層厚度。其它的指標如磨損率、熱震、沖蝕率、摩擦系數、熱膨脹系數等則視涂層應用環境的需要而測定。
一、 涂層厚度的測定
簡單幾何形狀基體表面,可直接用游標卡尺或千分尺測量涂層厚度。對形狀復雜的零件,可采用磁性法和渦流法測厚儀測量涂層厚度。
磁性法是以探頭對磁性基體磁通量或互感電流為基準,利用非磁性涂層的厚度不同,以探頭磁通量或互感電流的變化值來測量覆蓋層厚度。因此只適合測量磁性基體上非磁性涂層的厚度,如鋼鐵表面的非磁性膜。
而渦流法利用一個載有高頻電流線圈的探頭,在被測試樣表面產生高頻磁場,由此引起金屬內部渦流,此渦流產生的磁場又反作用于探頭內線圈,使其阻抗變化。通過測量阻抗變化值就可得出涂層的厚度。磁性法和渦流法直觀簡單,但其測量校準工作非常重要,否則容易產生很大的測量誤差。
二、 孔隙率測定
涂層中的孔隙率可以采用阿基米德方法和金相法測定,前者是通過比較涂層實際密度和涂層材料理論密度的差別來確定,后者是通過圖象分析確定。封孔處理后涂層的殘余穿孔測定可以采用試劑試驗法,即通過貼附在涂層表面試紙上亞鐵氰酸的藍色斑點情況,檢查在鋼鐵基體上涂層通向基體表面的氣孔存在情況;也可以采用高壓放電試驗方法來測定,即通過火花放電的原理來檢查在鋼鐵基體上涂層通向基體表面的氣孔存在。
三、 結合強度測定
熱噴涂層結合強度的測定一般采用拉伸法(參考GB8642-88)。將膠粘好的試樣,裝在試驗機上,在規定的條件下,均勻、連續地施加載荷,至試樣斷裂,記錄最大斷裂強度,用下公式計算涂層結合強度:6p=F/Ao式中,6p 為涂層結合強度; F為試樣斷裂載荷;Ao為試樣涂層面積。
四、 涂層顯微結構觀察
涂層顯微結構分析與一般材料顯微分析手段相同,如金相分析等。但是進行涂層截面分析時,試樣制樣非常關鍵。因為涂層較薄,而且大部分較脆,所以對試樣的切割、鑲樣以及研磨拋光都有特殊要求。在切割過程中應選擇合適的切割砂輪和切割速度,切割方向應垂直于涂層表面,從涂層表面向基體方向切割。