涂层疲劳损伤声发射特征参数及损伤机理的研究

摘要

使用超音速等离子喷涂设备在45钢基体上制备了铁基合金涂层.以球盘式疲劳试验机为平台,研究了涂层疲劳损伤过程中声发射特征参数的变化规律,并分析了涂层的接触疲劳损伤机理.结果表明,声发射幅值、有效值RMS、能量、计数和平均频率对涂层的弹塑性变形、裂纹萌生、裂纹稳定扩展和失稳扩展过程比较敏感,并在不同疲劳损伤的阶段具有不同的信号反馈特点.等离子喷涂层的形成特点导致涂层中不可避免的存在孔隙、裂纹等微缺陷,这些微缺陷是疲劳损伤产生的源头.疲劳裂纹主要沿着涂层粒子界面处扩展、连接直到涂层粒子完全剥离,剥离的涂层粒子会随润滑油一起挤入裂纹间隙,从而加速涂层的损伤破坏.