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碳化钨涂层耐磨性检测

检测项目

涂层基础性能:

  • 厚度测量:涂层总厚(μm)、梯度层厚度偏差(参照ISO2178/GB/T6462)
  • 表面粗糙度:轮廓算术平均偏差Ra(≤0.8μm),轮廓最大高度Rz
  • 孔隙率检测:截面孔隙面积占比(≤2%,参照ASTME2109)
力学性能:
  • 显微硬度:维氏硬度HV0.3(≥1400HV,ISO6507/GB/T4340.1)
  • 纳米压痕硬度:压痕模量(GPa),硬度值(HIT
  • 结合强度:划痕法临界载荷Lc(≥70N,ISO20502),拉伸法粘结强度(≥80MPa)
摩擦学性能:
  • 摩擦系数:稳态摩擦系数μ(球-盘试验,载荷10N)
  • 体积磨损率:磨痕截面面积(mm³/N·m,参照ASTMG99/GB/T12444)
  • 比磨损率:涂层磨损量/对磨件磨损量比值(Kc/Ks
磨料磨损性能:
  • 橡胶轮磨耗:失重量(mg/1000转,ASTMG65)
  • 喷砂冲蚀率:30°/90°攻角失重比(g/kg,ASTMG76)
  • 微动磨损:振幅50μm循环磨损体积(μm³)
涂层成分与结构:
  • WC相含量:XRD物相半定量分析(WC峰强占比≥85%)
  • 钴/镍粘结相分布:EDS线扫描成分偏差(±3wt%)
  • 脱碳层检测:游离碳层厚度(≤3μm)
界面结合分析:
  • 扩散层厚度:基体-涂层元素互扩散区(SEM-EDS)
  • 界面缺陷检测:裂纹长度占比(金相法,≤5%)
高温耐磨性:
  • 高温摩擦系数:400℃下μ值变化率(≤±0.1)
  • 热震后磨损率:10次热循环后磨损量增幅(≤15%)
腐蚀磨损协同:
  • 盐雾-磨损耦合:3.5%NaCl溶液磨损率(对比干态)
  • 电化学磨损:开路电位波动范围(mV)
涂层完整性:
  • 残余应力:X射线衍射法应力值(-300~-800MPa)
  • 裂纹密度:单位面积裂纹数量(条/mm²)
失效模式分析:
  • 磨损机制判定:粘着磨损/磨粒磨损/疲劳剥落占比
  • 剥落坑尺寸:最大剥落直径(μm)

检测范围

1.硬质合金基体涂层:刀具/模具表面WC-CoCr涂层,重点检测刃口区域结合强度与微动磨损

2.钢铁基耐磨涂层:液压杆/轴承座WC-Ni涂层,侧重往复摩擦工况下的磨损率与抗咬合性

3.航空航天部件涂层:钛合金基WC-Co涂层,严控高温冲蚀率与热震稳定性

4.石化装备防护涂层:管道阀门WC基涂层,需验证含硫介质中的腐蚀磨损协同效应

5.工程机械耐磨板:钢结构表面WC复合涂层,重点评估重载磨料磨损性能

6.精密轴件涂层:陶瓷基WC梯度涂层,检测纳米级表面粗糙度与微动疲劳特性

7.海洋装备涂层:不锈钢基WC-Ni涂层,要求盐雾环境磨损率增量≤10%

8.增材制造复合涂层:激光熔覆WC增强层,分析熔池结合区成分偏析与磨损各向异性

9.轻量化合金涂层:铝合金基纳米WC涂层,侧重低温沉积界面结合力检测

10.仿生功能涂层:织构化WC涂层,验证表面微结构对摩擦系数的调控效能

检测方法

国际标准:

  • ASTMG65-16(2020)橡胶轮磨料磨损标准试验方法
  • ASTMG99-17销-盘磨损试验方法
  • ASTMG76-18固体颗粒冲蚀试验方法
  • ISO20502:2021陶瓷涂层划痕附着力测试
  • ISO26443:2019热喷涂涂层磨料磨损试验
  • ISO2178:2016磁性基体非磁性涂层厚度测量
国家标准:
  • GB/T12444-2022金属材料磨损试验方法(环块法)
  • GB/T17754-2023摩擦学术语及磨损试验分类
  • GB/T6462-2021金属基体上金属和非有机覆盖层厚度测量
  • GB/T9790-2021金属覆盖层附着强度试验方法
  • GB/T12967.7-2022铝及铝合金阳极氧化膜耐磨性试验
  • GB/T3488.2-2018硬质合金磨损试验(第2部分:凿削磨损)
方法差异:ASTMG65采用干砂橡胶轮,GB/T12444环块法使用润滑介质;ISO20502划痕法要求金刚石压锥半径200μm,而GB/T9790拉伸法对胶粘剂固化温度有特殊规定

检测设备

1.摩擦磨损试验机:CETRUMT-5多功能摩擦磨损仪(载荷0.01-500N,频率0-20Hz)

2.磨料磨损试验机:MLS-225湿砂橡胶轮磨损机(载荷130N,转速200rpm)

3.显微硬度计:FM-810维氏硬度计(载荷0.1-5kgf,分辨率0.01μm)

4.划痕测试仪:RST划痕仪(最大载荷200N,声发射信号监测)

5.材料表面性能测试仪:MicroTestMT-4066纳米压痕仪(位移分辨率0.1nm)

6.激光共焦显微镜:OLS5100三维形貌仪(纵向分辨率0.5nm)

7.扫描电子显微镜:JEOLJSM-7610F场发射电镜(分辨率1.0nm@15kV)

8.X射线衍射仪:BrukerD8ADVANCE衍射仪(2θ精度±0.0001°)

9.表面粗糙度仪:MitutoyoSJ-411接触式粗糙度仪(评估长度5.6mm)

10.盐雾腐蚀磨损耦合箱:CCT-3000复合环境箱(温控±1℃,盐雾沉降1.5mL/h)

11.高温摩擦试验台:THT07-135高温摩擦仪(最高温度1200℃,气氛可控)

12.粒子冲蚀设备:PEK-S01气动冲蚀机(粒子速度30-200m/s可调)

13.残余应力分析仪:ProtoLXRDCr靶应力仪(ψ角范围±45°)

14.涂层测厚仪:FischerMP0磁感应测厚仪(量程0-3000μm)

15.能谱分析系统:OXFORDXploreEDS(元素检测范围B-U)

北京中科光析科学技术研究所【简称:中析研究所】

报告:可出具第三方检测报告(电子版/纸质版)。

检测周期:7~15工作日,可加急。

资质:旗下实验室可出具CMA/CNAS资质报告。

标准测试:严格按国标/行标/企标/国际标准检测。

非标测试:支持定制化试验方案。

售后:报告终身可查,工程师1v1服务。

碳化钨涂层耐磨性检测
其他检测

中析研究所可进行各种检测分析服务,包括不限于:标准试验,非标检测,分析测试,认证设计,产品验收,质量内控,矢量分析,内部控制,司法鉴定等。可出具合法合规、具有公信力的第三方检测报告。