表面质量检测与表面质量控制苟国庆西南交大工程科学研究院结构决定性能是自然界永恒的规律，不同类型的材料具有不同的性能。材料的组织结构又是由其成分和生产工艺决定的，即使同一种材料经不同的工艺处理、也会得到不同的组织结构而具有不同的性能。应用现代测试仪器对材料的成分、组织结构进行分析测试研究，以达到控制材料的成分和组织结构的目的，使其达到设计或生产要求的性能。其微观组织结构所涉及的内容大致如下：1、显微化学成分——不同相的成分，基体与析出相的成分，成分的分布，晶体内部与晶界的成分等；2、晶体结构与晶体缺陷——晶体的点阵类型，点阵常数及其变化规律，晶体结构中的应力、位错、层错等。二、材料化学成分的分析1、常规的化学分析常规的化学分析是一种传统的分析方法，也是一般工矿企业和科研机构常用的方法，主要用于测定材料和工件的平均化学成分，不能测定微区成分及其成分的分布。其特点是分析可靠性高，设备简单，投资少。现代的化学分析仪器已用微机控制其操作规程和数据处理，克服了人为操作误差，进一步提高了分析的准确性和分析速度。国内外都有商品化的碳、硫联合测定，Si,Mn,P等联合测定的自动测试设备。2、仪器分析方法三、材料形貌结构分析金相显微镜与数码相机，图相处理器相连，可直接获取理想的金相照片，根据组织中各相的灰度可进行定量金相分析。获取各相的相对含量。其分辨率可1—0.2μm。(二)扫描电镜1、扫描电子显微镜是利用电子束在样品表面扫描时击发出来的各种物理信号来调制成像的。分辨率可达3-4nm放大倍数可从数倍放大到20万倍左右。2、扫描电子显微镜景深大，可直接进行金相和断口分析，样品不必复制，已成为断口分析的主要工具。3、现代扫描电子显微镜已和其它分析仪器组合在一起，成为能在同一台仪器上进行形貌、微区成分和晶体结构等多种微观组织结构分析的多功能分析仪器。纳米Al2O3-13%TiO2造粒前30,000Xg）FeNiB1、沿晶断口2、韧窝断口解理断口电子探针显微分析透射电子显微镜在材料研究中的应用透射电镜——是以波长极短的电子束为照明源，用电磁透镜聚焦成像的一种高分辨率，高放大倍数的电子光学仪器,其分辨率为.0.1nm—0.201nm。1、形貌分析（金相组织、晶体缺陷、结构像、原子像等）；2、应用电子衍射进行微区结构分析；3、可在同一台仪器上进行组织形貌，成分和组织结构等信息的同位分析。4、可进行位错、层错等晶体缺陷的分析。5、通过电子衍射可测定晶体的位相关系。四、X射线衍射X射线衍射X射线衍射可以得到的信息高速火焰喷涂FeNiB涂层五、X射线光电子能谱仪Ｘ光源六、表面机械性能测试2、结合强度的测试表面工程技术中相当多的技术是覆膜或覆层技术，因此，结合强度的研究非常重要。膜层结合强度的测试，定量：压痕法、拉张法和剥离法。对于热喷涂涂层，结合强度不是很高。一般采用拉张法。执行标准：GB8642-88。定性：①弯曲试验法：对于薄型件、线材、弹簧等产品的镀层，可加外力使其弯曲到一定程度或反复弯曲。②锉磨试验法：对于不易弯曲的试件，可用锉刀或磨轮自基体向镀层方向进行。③冲击试验法④热冲击试验法⑤有机涂料膜层采用划痕法（GB1720-79）。3.膜层残余应力的测试宏观残余应力与构件的疲劳强度，抗应力腐蚀能力和尺寸稳定性等密切相关。如焊接引起的残余应力能使构件变形，在特殊介质中工作构件表面张应力会造成应力腐蚀；热处理或磨削产生的残余应力往往是量具尺寸稳定性下降的原因；某些情况下残余应力是有利的；承受往复载荷的曲轴在轴颈表面有适当的压应力可提高其疲劳寿命；测定残余应力对控制各类加工工艺，检查表面强化或消除应力的工艺效果以及进行失效分析等具有重要意义。测量方法：悬臂法、衍射法、光干涉法、几何光学法4.耐磨性能试验耐磨性是衡量材料力学性能的重要指标之一。表面硬度从一定程度上可以反映耐磨性大小，但不一定成正比关系。主要可通过测量滑动摩擦、滚动摩擦、滑动滚动复合摩擦的形式进行测量。常用的方法：失重法、磨痕法。磨损试验机类型：MM-200、MMU-5G通过磨损实验，我们就可以评定涂层的耐磨性能，损失的质量，以及涂层磨损的机理，从而可以判定在什么条件下涂层会失效，为生产指导。Element七、表面物理性能测试5.高温性能试验：金属工件在高温下工作，可能引起氧化或起皮，承受反复加热或冷却而导致热疲劳破坏。①抗氧化性能试验②隔热性能试验③热寿命试验④抗热震试验八、表面化学性能测试盐雾试验铜盐加速盐雾试验SO2工业气体腐蚀试验对于有机膜料：漆膜耐水性试验－GB1733-79;漆膜耐汽油性测定法－GB1734-79；漆膜耐热测定法－GB1735-79等。