火焰喷涂NiCrBSi涂层的纳米力学性能

摘要：

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.

关键词：纳米压痕、火焰喷涂、NiCrBSi、力学性能、弹塑性

所属期刊栏目：46

分类号：TG174.44(金属学与热处理)

资助基金：北京市自然科学基金项目3132024

在线出版日期：2018-03-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：78-83