中华人民共和国国家标准
GB/T42261—2022/ISO13123.2011
金属及其他无机覆盖层
温度梯度下热障涂层热循环试验方法
Metallic and other inorganic coatings-Test method of cyclic heating
for thermal-barrier coatings under temperature gradient
(ISO13123.2011.IDT)
2022-12-30发布
2023-04-01实施 目 次
前言范围
1
2 规范性引用文件 3 术语和定义 4 原理
试样 6 测试方法 6.1测试设备 6.2试验 6.3计算 6.4评价测试报告
5
7
附录A（资料性） 面层背面温度计算
1 前 言
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
本文件等同采用ISO13123:2011《金属及其他无机覆盖层 温度梯度下热障涂层热循环试验方
法》。
请注意本文件某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由中国机械工业联合会提出。 本文件由全国金属与非金属覆盖层标准化技术委员会（SAC/TC57）归口。 本文件起草单位：航天材料及工艺研究所、武汉材料保护研究所有限公司、西安交通大学、北京金轮
坤天特种机械有限公司、厦门瑞德利校准检测技术有限公司、矿冶科技集团有限公司、江苏科迈工程技术有限公司广东粤科新材料科技有限公司，上海交通大学、湖南新生代新材料科技有限公司。
本文件主要起草人：倪立勇、陈同舟、杨冠军、何箐、徐少辉、彭浩然、冷阳光、易娟、王枫、蔡黄越、 毛卫国。 金属及其他无机覆盖层
温度梯度下热障涂层热循环试验方法
1范围
本文件描述了用于评价火力发电厂燃气轮机、航空发动机和火箭发动机燃烧室，动叶片和静子叶片等热端部件热障涂层隔热性能和抗热循环性能的热循环试验方法。
本文件适用于火力发电厂燃气轮机、航空发动机和火箭发动机燃烧室、动叶片和静叶片等热端部件热障涂层的热循环试验。
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件：不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T16839.1-2018热电偶第1部分：电动势规范和差（IEC60584-2：2013，IDT）注：IEC60584-1：1995和IEC60584-2：1982已修订为IEC60584-2:2013，GB/T16839.1-2018被引用的内容与
IEC60584-1：1995和IEC60584-2：1982被引用的内容没有技术上的差异。 ISO1463金属和氧化物覆盖层厚度测量显微镜法（Metallicandoxidecoatings一Measure
ment of coating thickness-Microscopical method)
注：GB/T6462—2005金属和氧化物覆盖层厚度测量显微镜法（ISO1463：2003，IDT） ISO2063热喷涂金属和其他无机覆盖层锌、铝及其合金（Thermalspraying一Metallicand
other inorganic coatings-Zinc, aluminium and their alloys)
注：GB/T9793—2012热喷涂金属和其他无机覆盖层锌、铝及其合金（ISO20632005IDT) ISO2178磁性基体上非磁性覆盖层覆盖层厚度测量磁性法（Non-magneticcoatingson
magnetic substrates-Measurement of coating thickness-Magnetic method)
注：GB/T4956-2003磁性基体上非磁性覆盖层覆盖层厚度测量磁性法（ISO2178：1982.IDT) ISO14917热喷涂术语、分类（Thermal spraying一Terminology，classification）注：GB/T18719-2002热喷涂术语分类（ISO14917：1999，MOD) ISO80000-1量纲和单位第1部分：总则（Qualitiesandunits-Part1：General) IEC60584-3：2021 热电偶第3部分：延长电缆和补偿电缆允差和识别系统
(Thermocouples-Part 3: Extension and compensating cables-Tolerances and identification system)
注：IEC60584-3:2021被引用的内容与IEC60584-32007被引用的内容没有技术上的差异。
3术语和定义
ISO2063、ISO14917界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1 3.2
热循环试验cyclic-heating testing 对热障涂层试样进行的周期性温度梯度测试。
3.3
热循环次数 number of thermal cycles 热障涂层试样热循环试验的次数。
3.4
声发射acoustic emission；AE 热障涂层试样在发生损伤（如剥落、开裂等）过程中通过释放预先累积的能量发射弹性波的现象。
3.5
剥落面积比 spalling area ratio 热障涂层总剥落面积与热障涂层有效面积的比值。
4原理
对带有热障涂层试样进行循环加热试验，测量等效热导率或声发射发生频率的变化，以评价热障涂层的隔热性能。
通过目测观察试样的剥落和开裂或测定达到损伤容限的热循环次数，评价热障涂层的热循环性能。
5试样
试样的典型形状和尺寸如图1所示。 典型试样的形状和尺寸：直径为15mm～30mm的圆片。 测试前基体厚度由相关各方之间协议确定。厚度应该根据ISO1463和ISO2178进行测量。
td
$15mm~$30mm
标引序号说明：
面层；黏结底层：基体；
1 ? 3
4 一热电偶孔：
一面层厚度（mm）。
dt
图1试样的典型形状和尺寸
建议基体加热面边缘为曲率约0.5mm～2mm的圆角或倒角，以防止试片边缘开裂。 热障涂层应覆盖基体的整个受热面。涂层厚度在中间和周边部分多点测量，数据波动应在平均值 的位置应对涂层的应力场和温度测量精度无不利影响。热电偶开孔最大直径应接近热电偶保护套的外径。如有必要，孔的位置和直径可以进行测量并在测试报告中描述。
6测试方法
6.1测试设备 6.1.1通则
测试设备应包括加热装置、冷却装置、测试块、控制器和探测器/测量仪器。图2给出了一个典型的测试设备布局示意图。
标引序号说明：
隔热板：热流计：试样夹具：加热装置：试样：一冷却装置；冷却介质；测温仪；照相机；
1 2 3 M 5 6 7 8 9
10- 挡板：
一计算机； AE传感器；
11 12 13 控制系统和监测系统。
a）配备热流计
图2测试设备示意图 10
标引序号说明：
一隔热板；试样：一加热装置：冷却装置：测温仪；相机：一挡板； AE传感器；冷却介质；
2 3
4
6 7 8 9
10 一计算机： 11- 一控制系统和监测系统。
b）未配备热流计
图2测试设备示意图（续）
6.1.2测试模块 6.1.2.1通则
测试模块应包括试样、热流计和试样夹具。 6.1.2.2热流计
图3为带有试样热流计的典型装置。