[发明专利]一种凝固斑点残余应力检测方法

说明书

本申请提供一种凝固斑点残余应力检测方法，包括：提供凝固斑点测试试样；在凝固斑点测试试样的待测量区域上制作点阵；获取待测量区域的第一形貌图像；对围绕待测量区域四周的材料进行逐层去除，并获取去除每层材料之后的待测量区域的形貌图像；根据第一形貌图像和去除每层材料之后的待测量区域的形貌图像，得到去除每层材料之后的待测量区域点阵中各点的位移量；根据点阵中各点的位移量，计算去除每层材料之后待测量区域的残余应力。通过逐层去除待测量区域四周的材料，释放残余应力，再计算去除周围材料后的待测量区域的残余应力，从而实现了凝固斑点内部的不同深度的残余应力的检测，进而测得凝固斑点的残余应力。

技术领域

本发明涉及残余应力检测技术领域，尤其涉及一种凝固斑点残余应力检测方法。

背景技术

残余应力是影响等离子喷涂涂层性能的重要影响因素，比如涂层的结合强度、滚动接触疲劳寿命等等，因而在涂层制备过程中需要对涂层的残余应力进行有效控制与检测。从本质上来说，热喷涂涂层是由大量熔滴快速撞击基体、铺展冷却、逐层搭接堆垛形成的，因而单个凝固斑点可以看作涂层成形的最基本单元。单个凝固斑点的残余应力大小能够在很大程度上决定了涂层成形之后的残余应力大小。

目前的凝固斑点形貌上主要可以分为较为规则的圆盘形、边缘不规则但较为平缓的花瓣形、沿撞击位置向四周喷射的辐射形、散落为多个小区域的破碎型以及内部存在气孔的气泡形。无论是何种形貌的凝固斑点，其表面积非常之小，通常可直径在20μm-200μm之间，现有技术中的残余应力检测方法难以实现凝固斑点残余应力的精确测量。因此，如何准确检测凝固斑点的残余应力成为亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种凝固斑点残余应力检测方法，以解决现有技术中无法检测凝固斑点的残余应力的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种凝固斑点残余应力检测方法，包括：

提供凝固斑点测试试样；

在所述凝固斑点测试试样的待测量区域上制作点阵；

获取所述待测量区域的第一形貌图像；

对围绕所述待测量区域四周的材料进行逐层去除，并获取去除每层材料之后的待测量区域的形貌图像；

根据所述第一形貌图像和所述去除每层材料之后的待测量区域的形貌图像，得到去除每层材料之后的待测量区域点阵中各点的位移量；

根据所述点阵中各点的位移量，计算去除每层材料之后所述待测量区域的残余应力。

优选地，所述在所述凝固斑点测试试样的待测量区域上制作点阵具体包括：

对所述凝固斑点测试试样的表面进行喷金处理；

将所述凝固斑点测试试样放入到场发射扫描电子显微镜下观察；

在所述场发射扫描电子显微镜下选出待测量区域；

在所述待测量区域的表面沉积一层铂层；

采用聚焦离子束在所述铂层的表面开设多个凹坑，形成点阵。

优选地，所述提供凝固斑点测试试样具体包括：

提供凝固斑点试样；

将所述凝固斑点试样切割为5mm×5mm×3mm的凝固斑点试样块；

对所述凝固斑点试样块进行清洗，得到所述凝固斑点测试试样。

优选地，所述对围绕所述待测量区域四周的材料进行逐层去除，并获取去除每层材料之后的待测量区域的形貌图像具体包括：

采用聚焦离子束对围绕所述待测量区域四周的材料去除第i层；