涂層工藝是工業(yè)上應(yīng)用廣泛的表面加工技術(shù)，通過(guò)各種氣相沉積法在刀具或模具上涂覆一層較薄的涂層，幫助工件提升各方面性能。其中，有一個(gè)重要的性能指標(biāo)，那就是涂層附著力。涂層附著力也叫涂層結(jié)合力或膜基結(jié)合力，是指涂層與被涂層基體表面的相互粘附能力，也就是將涂層從基體上剝離的難易程度。越難剝離，意味著涂層的附著力越好。涂層附著力非常重要，如果涂層附著力很差，涂層就容易脫落，導(dǎo)致基體的使用壽命降低，性能變差。因此，針對(duì)涂層附著力的測(cè)量就非常必要了。那么，涂層附著力該怎么測(cè)量呢？都有哪些方法呢？下面，下班為大家分享一下常用的涂層附著力測(cè)量方法有哪些吧。

　　一、劃痕法

　　劃痕法是一種“定量”測(cè)量涂層膜基結(jié)合強(qiáng)度和失效形式的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法，用一個(gè)加有金剛石圓球狀的針頭在涂層表面連續(xù)劃行，同時(shí)在針頭上逐漸增加載荷，當(dāng)涂層被完全劃穿或者涂層出現(xiàn)明顯剝落那一刻所加載的載荷力就是涂層的結(jié)合力，用牛頓N表示。

　　美國(guó)《ASTMC1624-05標(biāo)準(zhǔn)》是適用于陶瓷或者金屬基底上沉積的硬質(zhì)陶瓷涂層(維氏硬度高于5GPa，厚度≤30um)，在室溫下結(jié)合力的測(cè)試。簡(jiǎn)單的表述為，通過(guò)在顯微鏡下觀察劃痕的圖像，標(biāo)記出LC1和LC2甚至LC3的點(diǎn)，計(jì)算出現(xiàn)這些點(diǎn)的位置所施加的載荷大小。通常LC1指劃痕邊緣開(kāi)始出現(xiàn)裂紋，說(shuō)明涂層開(kāi)始失效，LC2指劃痕開(kāi)始出現(xiàn)剝落，說(shuō)明涂層已經(jīng)完全失效，一般我們用LC2來(lái)定義該涂層的結(jié)合力。目前國(guó)際上大多使用該標(biāo)準(zhǔn)。

　　國(guó)標(biāo)《JB/T8554-1997 氣相沉積薄膜與基體附著力的劃痕試驗(yàn)方法》是我國(guó)用來(lái)測(cè)量膜基結(jié)合力的劃痕試驗(yàn)方法，是通過(guò)檢測(cè)涂層在被劃穿的那一瞬間的聲信號(hào)，來(lái)確定涂層失效點(diǎn)，即涂層的結(jié)合力。由于這個(gè)聲音很小，人的聽(tīng)覺(jué)很難準(zhǔn)確感覺(jué)到，一般在被測(cè)件和針頭之間安裝能接受微弱聲音的傳感器，然后將信號(hào)放大，一般用聲信號(hào)曲線上出現(xiàn)的聲譜峰值所對(duì)應(yīng)的載荷作為膜基結(jié)合力的值。

　　由于聲信號(hào)受環(huán)境影響較大，所以很多單位還是采用利用光學(xué)顯微鏡觀察劃痕軌跡的方法，通過(guò)確定LC2值的方法，確定膜基的結(jié)合力。

刀具涂層

　　二、壓痕法

　　壓痕測(cè)試法是一種“定性”測(cè)量膜基結(jié)合力的方法，用洛氏硬度計(jì)的金剛石壓頭在樣品的指定位置上打壓出一個(gè)凹坑，凹坑處的樣品基材由于變形兒時(shí)基材與涂層之間產(chǎn)生相應(yīng)的應(yīng)力，該應(yīng)力有可能使凹坑周?chē)耐繉用撀洹?/span>

　　對(duì)于不同材料的基體，采用不同的測(cè)試方法。對(duì)于鋼基體，采用HRC方法，其測(cè)試加壓載荷為150Kgf；對(duì)于硬度高的基體，如硬質(zhì)合金等，采用HRA方法，其測(cè)試加壓載荷為60Kgf。在顯微鏡下觀察凹坑的形貌，與標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比，判斷涂層的結(jié)合力是否合格。HF1-HF4均為合格，HF5-HF6均為不合格。

　　大多數(shù)的涂層公司均采用該方法進(jìn)行膜基結(jié)合力的測(cè)試。

　　三、球痕法

　　球痕法同樣是一種“定性”測(cè)量膜基結(jié)合力的方法，是用一定直徑的鋼球在滁層表面上研磨，將涂層磨穿，在涂層和基體上留下一個(gè)圓形(涂層表面為平面時(shí))或橢圓形(涂層表面為圓柱面時(shí))凹坑。研磨的時(shí)問(wèn)要掌握好，凹坑的深度一定要超過(guò)涂層的厚度。另外，由于涂層很硬、鋼球報(bào)難直接將涂層磨穿，所以研磨時(shí)，要先在鋼球上研磨區(qū)域涂上些許金剛石粉末(粒度在7μm以下)，并噴上酒精以稀釋金剛石粉末和研磨時(shí)潤(rùn)滑。

　　在顯微放大鏡下將凹坑放大50~100倍。會(huì)看見(jiàn)涂層與基體之間有一條分解線，觀察這條分界線的形狀來(lái)判斷涂層與基體之間的結(jié)合力是好還是不好。如果這條界線非常清晰整齊，則涂層結(jié)合力好，如果這條分界線犬齒交錯(cuò)或出現(xiàn)斷層，則涂層結(jié)合力不好。

　　以上就是關(guān)于常用的涂層附著力測(cè)量方法有哪些的相關(guān)內(nèi)容介紹。通過(guò)上述內(nèi)容可知，三種涂層附著力測(cè)量方法各有利弊，在測(cè)量時(shí)要根據(jù)實(shí)際條件與需求選擇合適的方法。