二、试验内容
1.试验要求
喷滁滁层是由变形颗粒、气{L和氧化物组成的层状组织结构。涂层的金相检验通常主要做以下检验工作：整个涂层分布的均匀程度、氧化物分布情况、孔隙分布和最大孔隙直径的测量、滁层与基体界面的不连续性、来熔颗粒的多少、裂纹存在与否、涂层的厚度和显微硬度。涂层金相检验的内容与普通试样的金相检验基本相同，但一般情况下涂层比较脆，为了防止涂层粒子在磨制试样时脱落．首先需将喷涂试样进行镶嵌．且观察面应与喷滁方向垂直。另外，由于涂层与基体是两种截然不同的材料，硬度可能相差很大．因而在磨制试样时需要特别谨慎，避免使涂层或基体出现高低不平的现象。
2.试验过程
为获得喷涂镍包铝涂层的最佳工艺参数，在45m×25I口JIl×L 2m的试片上，需要采用几种不同的工艺参数进行喷涂镍包铝涂层．然后对其用线切割沿横截面切取lOm×10m试样．并镶嵌、抛光，使涂层和基体界面保持完整，整个横截面均清晰可辩，在未腐蚀状态下，选择适当的放大倍数进行金相组织的观察、检验和对比不同工艺参数下获得涂层的优劣情况；其中金相检验的内容有：不连续性、孔隙率、氧化物、未熔颗粒、裂纹、涂层厚度、HV。：，显微硬度。
三、分析讨论
1.涂层与基体界面的不连续性对涂层的影响
涂层与基体界面的不连续性表征沫层与基体界面问结合程度的多少．是等离子喷涂封严涂层的重要技术指标之一。在喷涂过程中常采用吹砂和预热来提高涂层与基体结合强度。试验表明．吹砂处理能除去基体表面的氧化膜、增大了表面粗糙度，有利于对涂层应力的控制：另外，通过吹砂处理，还能使基体表面增加晶体缺陷，促使基体表面活化．有助于喷涂层与基体的物化结合．而预热则可以去除基体表面的水份，还可以使基体加热到一定温度，从而避免与熔化后温度较高的涂层结合时产生分层、裂纹的现象。因此．如果受其中某一因素的影响，在金相检验中就会充分地体现出来．当吹砂后未将基体的吹砂面清理干净，便会造成底层与基体界面的结合不连续出现分离现象．或有黑色、灰色的物质，使涂层的不连续性严重超标，太大地降低了界面的结合强度。
2.孔隙对涂层的影响
涂层中的孔隙是在喷淙过程中由处于熔化或半熔化状态粉末颗粒的陆续堆叠和部分颗粒的反弹散失．在颗粒之闻即存在了～部分的孔隙。涂层本身是一个层状结构，孔隙必然会使涂层出现不致密的现象．以至于破坏涂层本身的均质结构。在显微镜下，涂层的孔隙呈黑色．聚焦有深度，其边缘较圆滑。～般情况下，台格孔隙应均匀分布、尺寸较小，但在试样制备时易使涂层撕扯而使其尺寸增大。如果涂层的}fv。。显微硬度值偏低，那么也可充分说明涂层中育大量孔隙存在，反之Hvo。显微硬度值则会升高。通过调整喷涂参数可知．孔隙率的多少又主要由氢气流量和电弧电流来决定的，在其它参数一定的前提下．氢气流量增大、屯弧电流增加、粉末熔化温度升高，其孔隙率减少，反之孔隙率便会增多。
3.氧化物对涂层的影响
涂层的氧化物形成是因为熔融的颗粒在熔化、软化、加速及飞行以及与基材表面接触过程中与周围介质间发生化学反应而产生的。金相检验中可以观察到，合格滁层中的氧化物多呈膜片状、层__状结构、均匀分布。且与基材面平行。通过多次对涂层的显微硬度检查发现，滁层中所含氧化物的多少对其硬度影响很大：氧化物数量增多。HV。。显微硬度值则会增大：氧化物数量减少．则Hv。显微硬度值便会降低。然而．影响氧化物的工艺参数主要取决于氩气流量的多少．当氩气流量增加，喷涂过程中保护气氛增大，对涂层的氧化成份就会减少，致使氧化物含量减少，涂层强度减小；反之氧化物含量则会增多．涂层强度增大。另外，影响氧化物分布状态的因素则是喷枪的喷角，低喷角时易使氧化物成群出现，即产生了涂层中不允许的缺陷．可见恰当的喷角也是十分重要的。
4.裂纹对涂层的影响
裂纹往往是与涂层横截面垂直，甚至会穿透涂层．显微聚焦有深度，两端较细。裂纹主要是由于喷涂不均匀，之后涂层冷却收缩不均匀．导致涂层的内应力增大，当内应力超过其自身的强度时就产生了裂纹。它的存在会引起涂层结台不牢固，即导致涂层不合格。
5.未熔颗粒对涂层的影响
所谓末熔颗粒就是指在喷涂过程中未完全熔化或没有熔化的粉末颗粒。显微镜下观察其宽度与高度之比小于3：2且边缘可见，较周围氧化物颜色白亮。粉末颗粒部分或全部边缘缺乏粘接性时，就导致了未熔颗粒的出现，未熔颗粒是一种不希望存在的物质，当其超过一定范围时，就会影响到涂层自身的结合，从而造成涂层组织不均匀。
6.厚度对涂层的影响
金相检查中涂层的整体厚度应是均匀的且符台技术尺寸要求，不能太于或小于规定的数值，因为涂层厚度的薄厚与涂层硬度的高低有着密切的联系。涂层的硬度压痕要求位于涂层横截面的中心部位，若涂层厚度过薄，硬度压痕易打在基体上或涂层边缘．造成硬度值失真；若厚度过厚t容易引起涂层与基体分层．此时的硬度值将无法测定。
四、结论
经过试验和分析，可以看出通过金相检验是协助调整喷涂工艺参数达到最佳的一个重要手段，同时也更进一步证明了影响涂层的这几个技术指标是相互联系、相互制约、密不可分的-当金相检查镍包铝涂层时，其氧化物符台标准图片、无裂纹和未熔颗粒、孔隙分布良好、显微硬度合格、涂层与基体界面结合良好，金相显微组织整体分布均匀，这时的涂层既满足技术文件的要求，叉能使喷涂零件获得满意的涂层性能、具有更好的适用性、充分发挥涂层其独特的作用· 
