镁合金表面处理膜层性能检测

镁合金材料及工件上的表面处理膜层可分为两类：一类是厚度小于30μm的薄膜如化学转化膜、阳极氧化膜、气相沉积膜等；另一类是厚度可达100μm的厚膜如喷涂膜。可根据膜层厚度及其形成方式检测膜的性能。

检测内容：外观、膜厚、抗蚀性、硬度、耐磨性，以及膜层与基体的结合力。

1.外观检测

外观检测经表面处理后的一般镁合金工件可借助自然光或日光灯观察膜层颜色与均匀性，对于阳极氧化膜或微弧氧化膜需观察氧化层的孔隙大小、色泽，有无斑点和脱皮等，对气相沉积膜还需检测有无波纹、色差、覆盖状态等。

2.膜厚检测

膜厚测定可用无损法测定膜厚，也可用破坏法，前者包括质量法、磁性法、涡流法、β射线反射法、X射线荧光法、双光束显微境法、机械量具法等；后者有金相显微镜法、溶解法、液流法、点滴法、库仑法、轮廓仪法、干涉显微镜法、辉光放电谱法等。由于测量方法基于各自的机理与不同的数学模式，因此检测结果就会有差别，务必注明测定方法，测定结果才有意义。当前用的较多测厚法有厚度仪测定法、金相检测法、辉光放电光谱法。

3.硬度测定

硬度测定通常用仪器是显微硬度计,在一定载荷下将金刚石压头在几十秒内缓缓压入表层，在表面形成菱形压痕,测定压痕对角线长度，再按公式计算表层维氏硬度。测定前根据膜层厚度和估计硬度选定载荷。载荷大，测定的硬度误差会相对小些,不过大载荷可能会压穿膜层，有时还会使膜破裂。若膜层厚又需了解沿厚度方向的硬度分布，可以先制备沿界面的金相样品，然后按右图方式测试硬度。显微硬度计不能准确测定气相沉积膜或化学转化膜的硬度，但可以用纳米硬度计测定。此种硬度计的载荷很小，为毫牛级的，可以测定纳米级膜层的硬度。

4.附着力检测

涂层结合力与结合强度测定结合力或结合强度又称附着力,是分离基体上单位面积涂层、镀层、氧化膜或其它表面处理膜所需的力。由于实际检测困难，虽然也不乏定量和半定量的方法，但大都是定性的如画格法、拉力法、摩擦法、剥离法、形变法、加热法等。

应综合考虑膜厚、特性、基材状态等因素决定采用哪种测定法。镁合金的微弧氧化膜又硬又薄，可选用划痕法。划痕法是以硬度比膜层硬度大的材料制成的压头如金刚石压头以一定的速度划过膜层，同时不断加大作用在压头上的垂直压力（步进式或连续式），直至膜层与基体分离。此时的载荷为临界载荷，再通过计算求出膜的结合强度。判断膜与基体是否脱离,可采用声发射技术或摩擦力测定法。可用压痕法测试其他涂镀层硬度。操作简便,但欠精准,拉伸法虽然难度不大，但需要制备专门的试样。激光剥离法又精确又下破坏膜面,但设备高贵,操作复杂，对于表面厚涂层,也可以采用反复加热法即热振法测定硬度。