径向开裂金属陶瓷涂层

压痕法可靠测韧

提出一种耦合压痕与XCT的断裂韧性表征方法，识别出临界压入深度作为提取本征韧性的阈值，为涂层寿命评估提供依据。

Huang, Ruizhe · Zheng Y. · Luo, Sangyu · Bai, Haoran · 王潘丁 · 陈彦飞 · Qu, Zhaoliang

Experimental Mechanics 2024

参数信息

涂层材料

WC-12%Co

技术优势

可预测临界深度

数值模拟揭示临界深度与涂层厚度呈恒定线性关系，且对基底屈服应力高度敏感，为不同涂层/基底组合提供快速设计指导。

应用场景

• 硬质涂层：用临界深度判定涂层自身韧性，避免基底干扰导致误判，延长硬质涂层在摩擦、切削工况下的寿命。
• 力学性能评价：提供一套耦合XCT与压痕的规范流程，从损伤演化确认断裂模式，提高力学性能评价的准确性。
• 表面工程：先测出涂层本征韧性，再据此优化喷涂工艺参数，避免盲目试错，提升表面工程方案的成功率。
• 涂层刀具：评价刀具涂层抵抗崩刃的能力，通过临界深度预测涂层是否会在使用中提前失效，辅助刀具选材。