[發(fā)明專利]一種凝固斑點(diǎn)殘余應(yīng)力檢測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710414300.8
• 申請(qǐng)日: 2017-06-05
• 公開（公告）號(hào): CN107036747B
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬國(guó)政;王海斗;陳書贏;何鵬飛;王譯文;趙欽;劉喆;徐濱士
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)人民解放軍裝甲兵工程學(xué)院
• 主分類號(hào): G01L5/00
• 分類號(hào): G01L5/00
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 王寶筠

本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N凝固斑點(diǎn)殘余應(yīng)力檢測(cè)方法，包括：提供凝固斑點(diǎn)測(cè)試試樣；在凝固斑點(diǎn)測(cè)試試樣的待測(cè)量區(qū)域上制作點(diǎn)陣；獲取待測(cè)量區(qū)域的第一形貌圖像；對(duì)圍繞待測(cè)量區(qū)域四周的材料進(jìn)行逐層去除，并獲取去除每層材料之后的待測(cè)量區(qū)域的形貌圖像；根據(jù)第一形貌圖像和去除每層材料之后的待測(cè)量區(qū)域的形貌圖像，得到去除每層材料之后的待測(cè)量區(qū)域點(diǎn)陣中各點(diǎn)的位移量；根據(jù)點(diǎn)陣中各點(diǎn)的位移量，計(jì)算去除每層材料之后待測(cè)量區(qū)域的殘余應(yīng)力。通過逐層去除待測(cè)量區(qū)域四周的材料，釋放殘余應(yīng)力，再計(jì)算去除周圍材料后的待測(cè)量區(qū)域的殘余應(yīng)力，從而實(shí)現(xiàn)了凝固斑點(diǎn)內(nèi)部的不同深度的殘余應(yīng)力的檢測(cè)，進(jìn)而測(cè)得凝固斑點(diǎn)的殘余應(yīng)力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及殘余應(yīng)力檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種凝固斑點(diǎn)殘余應(yīng)力檢測(cè)方法。

背景技術(shù)

殘余應(yīng)力是影響等離子噴涂涂層性能的重要影響因素，比如涂層的結(jié)合強(qiáng)度、滾動(dòng)接觸疲勞壽命等等，因而在涂層制備過程中需要對(duì)涂層的殘余應(yīng)力進(jìn)行有效控制與檢測(cè)。從本質(zhì)上來說，熱噴涂涂層是由大量熔滴快速撞擊基體、鋪展冷卻、逐層搭接堆垛形成的，因而單個(gè)凝固斑點(diǎn)可以看作涂層成形的最基本單元。單個(gè)凝固斑點(diǎn)的殘余應(yīng)力大小能夠在很大程度上決定了涂層成形之后的殘余應(yīng)力大小。

目前的凝固斑點(diǎn)形貌上主要可以分為較為規(guī)則的圓盤形、邊緣不規(guī)則但較為平緩的花瓣形、沿撞擊位置向四周噴射的輻射形、散落為多個(gè)小區(qū)域的破碎型以及內(nèi)部存在氣孔的氣泡形。無論是何種形貌的凝固斑點(diǎn)，其表面積非常之小，通常可直徑在20μm-200μm之間，現(xiàn)有技術(shù)中的殘余應(yīng)力檢測(cè)方法難以實(shí)現(xiàn)凝固斑點(diǎn)殘余應(yīng)力的精確測(cè)量。因此，如何準(zhǔn)確檢測(cè)凝固斑點(diǎn)的殘余應(yīng)力成為亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供一種凝固斑點(diǎn)殘余應(yīng)力檢測(cè)方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中無法檢測(cè)凝固斑點(diǎn)的殘余應(yīng)力的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種凝固斑點(diǎn)殘余應(yīng)力檢測(cè)方法，包括：

提供凝固斑點(diǎn)測(cè)試試樣；

在所述凝固斑點(diǎn)測(cè)試試樣的待測(cè)量區(qū)域上制作點(diǎn)陣；

獲取所述待測(cè)量區(qū)域的第一形貌圖像；

對(duì)圍繞所述待測(cè)量區(qū)域四周的材料進(jìn)行逐層去除，并獲取去除每層材料之后的待測(cè)量區(qū)域的形貌圖像；

根據(jù)所述第一形貌圖像和所述去除每層材料之后的待測(cè)量區(qū)域的形貌圖像，得到去除每層材料之后的待測(cè)量區(qū)域點(diǎn)陣中各點(diǎn)的位移量；

根據(jù)所述點(diǎn)陣中各點(diǎn)的位移量，計(jì)算去除每層材料之后所述待測(cè)量區(qū)域的殘余應(yīng)力。

優(yōu)選地，所述在所述凝固斑點(diǎn)測(cè)試試樣的待測(cè)量區(qū)域上制作點(diǎn)陣具體包括：

對(duì)所述凝固斑點(diǎn)測(cè)試試樣的表面進(jìn)行噴金處理；

將所述凝固斑點(diǎn)測(cè)試試樣放入到場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡下觀察；

在所述場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡下選出待測(cè)量區(qū)域；

在所述待測(cè)量區(qū)域的表面沉積一層鉑層；

采用聚焦離子束在所述鉑層的表面開設(shè)多個(gè)凹坑，形成點(diǎn)陣。

優(yōu)選地，所述提供凝固斑點(diǎn)測(cè)試試樣具體包括：

提供凝固斑點(diǎn)試樣；

將所述凝固斑點(diǎn)試樣切割為5mm×5mm×3mm的凝固斑點(diǎn)試樣塊；

對(duì)所述凝固斑點(diǎn)試樣塊進(jìn)行清洗，得到所述凝固斑點(diǎn)測(cè)試試樣。

優(yōu)選地，所述對(duì)圍繞所述待測(cè)量區(qū)域四周的材料進(jìn)行逐層去除，并獲取去除每層材料之后的待測(cè)量區(qū)域的形貌圖像具體包括：

采用聚焦離子束對(duì)圍繞所述待測(cè)量區(qū)域四周的材料去除第i層；