Q235钢表面电弧喷涂铝涂层的断裂机理研究

张林¹，所新坤²，陈秀勇²，李华²，程旭东¹

1. 武汉理工大学材料科学与工程学院2. 中国科学院海洋新材料与应用技术重点实验室浙江省海洋材料与防护技术重点实验室中国科学院宁波材料技术与工程研究所

摘 要：对涂层结构断裂机理的研究是保证高厚度热喷涂涂层安全和稳定的关键。在Q235钢表面高速电弧喷涂不同厚度的铝涂层。对涂层试样进行三点弯曲试验,考察了涂层在受拉、受压及同时受拉力和压力情况下的力学性能,通过扫描电镜观察试样的断裂行为,并通过梁弯曲理论单面、双面涂层2种方法计算了涂层的弹性模量。结果表明:当涂层厚度小于800μm时,涂层/基体结构弯曲强度好于基材;随着弯曲应变的增加,裂纹开始出现在涂层表面并逐渐沿着涂层厚度方向进行扩展,到达涂层内部靠近界面的位置,裂纹沿着试样长度方向向两侧不断扩展,最终涂层脱落;梁弯曲法单、双面法计算得到的涂层弹性模量相近,但与基材相差较大,这主要受涂层自身结构影响。

关键词：电弧喷涂;铝涂层;三点弯曲试验;弹性模量;断裂行为;Q235钢;