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ISO 26443：精细陶瓷 — 洛氏压痕法评估陶瓷涂层附着力
使用标准洛氏硬度试验设备定性评估涂层附着力
洛氏压痕附着力试验方法概述
ISO 26443:2023 规定了一种使用洛氏金刚石压头定性评估陶瓷涂层（厚度不超过20微米）附着力的方法。该方法也适用于金属涂层，提供了一种无需专用附着力测试设备即可快速、经济地评估涂层质量的途径。其原理简洁而优雅：在涂层表面进行洛氏压痕，压痕周围的损伤模式揭示了涂层与其基体的附着质量。
该测试由TC 206（精细陶瓷）分类，并与CEN/TC 184合作制定。它不适用于硬基体上的弹性涂层，因为弹性涂层在压痕下只会拉伸而不会剥离。
测试程序与分类体系
使用符合ISO 6508-1和ISO 6508-2的标准洛氏硬度试验机，垂直于试样表面进行压痕。施加的载荷取决于基体硬度：硬度高于54 HRC的金属基体使用1471.5 N（洛氏C标尺），硬度低于54 HRC的金属基体和中等渗碳钢基体使用981 N（洛氏D标尺），对包括硬质合金、固体陶瓷和金属陶瓷在内的所有其他基体使用588.6 N（洛氏A标尺）。
压痕后，在100倍放大倍数下用光学显微镜检查压痕区域。根据观察到的失效模式将结果分为四个等级：
| 等级 | 观察结果 | 附着力评估 |
|---|---|---|
| 0级 | 无裂纹且无黏附剥离 | 可接受 |
| 1级 | 有裂纹但无黏附剥离 | 可接受 |
| 2级 | 部分黏附剥离，有无裂纹均可 | 不可接受 |
| 3级 | 完全黏附剥离 | 不可接受 |
工程见解与实践指导
对于2级失效，必须报告剥离面积占压痕表面积的百分比估计值（基于各单独剥离区域面积之和计算）。对于3级失效，必须报告剥离最大半径与压痕半径之比（r/a）。建议在代表性位置至少进行三次测量。必须定期以200倍或更高放大倍率通过光学手段检查金刚石压头轮廓，以检测可能使测试结果无效的环形裂纹或微磨损。
只有在使用相似的基体/涂层组合和涂层厚度时，才应比较结果。等级标识必须与使用的具体载荷关联——跨载荷的比较无效。这是因为涂层-基体界面处的应力分布随载荷变化，因此在1471.5 N下的2级结果并不等同于在588.6 N下的2级结果具有相同的附着力质量。
该标准指出，也可以观察到涂层内部的内聚失效（裂纹），可以使用Nomarski干涉对比显微镜等光学对比技术进行观察。对于多层涂层，剥离可能发生在子层之间而非涂层-基体界面处。标准仔细区分了黏附剥离（基体暴露）、内聚剥离（基体仍被覆盖）和完全剥离（沿压痕周长的连续涂层脱落）。
常见问题
问：该测试能否用于生产中的质量控制？
答：可以。洛氏压痕测试快速、使用大多数硬度测试实验室已有的设备、并提供即时的目视结果。它非常适合作为切削刀具、汽车发动机零件和医疗器械中陶瓷涂层部件的生产质量控制工具。但它是定性的——不提供数值化的附着力强度值。
答：可以。洛氏压痕测试快速、使用大多数硬度测试实验室已有的设备、并提供即时的目视结果。它非常适合作为切削刀具、汽车发动机零件和医疗器械中陶瓷涂层部件的生产质量控制工具。但它是定性的——不提供数值化的附着力强度值。
问：黏附失效和内聚失效有什么区别？
答：黏附失效发生在涂层-基体界面处，涂层与基体分离，下层表面变得可见。内聚失效发生在涂层内部（裂纹或内部剥离），基体仍被覆盖。两种类型可以同时发生。
答：黏附失效发生在涂层-基体界面处，涂层与基体分离，下层表面变得可见。内聚失效发生在涂层内部（裂纹或内部剥离），基体仍被覆盖。两种类型可以同时发生。
问：为什么硬基体上的弹性涂层被排除在外？
答：硬基体上的弹性涂层在压痕下会变形而不会断裂或剥离。洛氏压痕只是拉伸涂层，不会产生分类系统所依赖的裂纹模式或剥落。此类涂层需要替代的附着力测试方法，如划痕测试或拉脱测试。
答：硬基体上的弹性涂层在压痕下会变形而不会断裂或剥离。洛氏压痕只是拉伸涂层，不会产生分类系统所依赖的裂纹模式或剥落。此类涂层需要替代的附着力测试方法，如划痕测试或拉脱测试。
