激光熔覆層材料性能檢測之物理性能檢測（硬度、厚度以及金相組織）

      熔覆層的物理性能，主要關注材料硬度、熔覆層的厚度、熔覆層的金相組織情況以及增加熔覆層后的耐磨性能。

    硬度，就是材料抵抗更硬物壓入其表面的能力。硬度可分為莫氏硬度、布氏硬度、維氏硬度、洛氏硬度、顯微維氏硬度等許多種，其中莫氏為劃痕硬度，主要針對測試礦物質，測試結果不準確。布氏硬度的應用范圍廣，適用于表面較軟的材料，如熱處理硬度，測頭為鋼球。洛氏硬度是將很硬的金剛石圓錐，用一定的載荷壓入試件表面，根據壓入深度來確定材料的硬度；維氏硬度也是一種壓痕試驗方法，可用于測定很薄的金屬材料和表面層硬度；里氏硬度為回跳硬度檢測，可以轉換為其他硬度。

對材料進行硬度檢測的儀器主要為臺式硬度儀，維氏顯微硬度儀以及用于現場檢測的便攜式硬度儀，如下圖所示，從左至右以此為臺式硬度計、便攜式里氏硬度計以及維氏硬度儀。

 便攜式硬度計測試數據如左下圖，維氏顯微硬度測試報告如由下圖所示。

2.1.2 材料金相組織及熔覆層厚度檢測

金相顯微鏡以金相顯微學為基礎，主要針對金屬和合金材料，通過金相試樣的制備來揭示其組織結構和晶粒尺寸。金相顯微鏡的分辨率范圍較寬，一般在0.5-10微米，放大倍率50-1000x，主要用于機械加工、熱處理和焊接過程中的性能評估以及質量控制。

下圖為激光熔覆三種不同鐵基粉末形成的馬氏體組織。

下圖為激光熔覆鎳基625粉末后，形成的奧氏體組織。

以下兩張圖為鐵基和鎳基粉末以及陶瓷復合粉末材料經過激光熔覆后形成的彌散強化組織。

當進行激光熔覆層層厚檢測時，通常是在金相顯微鏡下直接測量熔覆層的厚度，可以測量多組數據，取平均值。如下圖為在30CrMnSi的基礎上熔覆鎳基合金粉末后，測試熔覆層的厚度，圖中熔覆層厚度＞1mm。