ICS 25.220.20 A 29
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T 39530—2020
热喷涂 纳米氧化锆粉未及涂层制备
工艺技术条件
Thermal spraying-Nanostructured zirconia powder and coating preparation
2021-11-01实施
2020-12-14 发布
国家市场监督管理总局 发布
国家标准化管理委员会 GB/T 39530—2020
目 次
前言 1 范围
规范性引用文件 3技术要求 3.1纳米氧化锆粉末 3.2纳米氧化锆粉末喷涂工艺 3.3纳米氧化锆粉末喷涂涂层要求 4检验方法 4.1热喷涂纳米氧化锆团聚粉末
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4.2 纳米氧化锆粉末喷涂涂层 5标志、包装、运输及贮存
5.1 标志 5.2 包装 5.3 运输 5.4 贮存
C GB/T 39530—2020
前創言
本标准按照GB/T 1.1一2009 给出的规则起草本标准由中国机械工业联合会提出。 本标准由全国金属与非金属覆盖层标准化技术委员会（SAC/TC 57)归口。 本标准起草单位：武汉材料保护研究所有限公司、航天材料及工艺研究所、上海英佛曼纳米科技股
份有限公司、北京金轮坤天特种机械有限公司、北京矿冶科技集团有限公司、江苏中矿大正表面工程技术有限公司。
本标准主要起草人：伍建华、吴朝军、何箐、李刚、于月光、陈同舟、倪立勇、邹晗、田庆芬、沈婕、易娟、 康壮苏、方二宝
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1 GB/T 39530—2020
3.1.5热喷涂纳米氧化锆团聚粉末流动性
热喷涂纳米氧化锆团聚粉末形貌应呈球形或近似球形,经热处理及致密化处理的 15 μm～90 μm、 45 μm～90 μm 热喷涂纳米氧化锆团聚粉末流动性小于或等于80 s/50 g,15 μm～45 μm 热喷涂纳米氧化锆团聚粉末流动性小于或等于100 s/50 g。
经等离子或电弧球化处理的 15 μm～90 μm、45 μm～90 μm 热喷涂纳米氧化锆团聚粉末流动性小于或等于 50 s/50 g,15 μm～45 μm 热喷涂纳米氧化锆团聚粉末流动性小于或等于 80 s/50 g。
热喷涂纳米氧化锆团聚粉末流动性也可由相关各方协商确定。 3.2纳米氧化锆粉末喷涂工艺 3.2.1表面预处理
待喷涂零件应按照GB/T11373进行表面预处理,预处理结束至喷涂开始的时间间隔小于或等于 4 h。 3.2.2粉末烘干
喷涂前,喷涂粉末应在 100℃～120℃的温度范围内烘干时间大于1 h。粉末堆集厚度小于或等于 30 mm。 3.2.3喷涂工艺
纳米氧化锆粉末应采用等离子喷涂工艺喷涂，包括大气等离子喷涂、真空等离子喷涂等。
3.2.4喷涂用气体
等离子喷涂用的氮气应符合GB/T8979的要求,纯度大于99.99%。氩气应符合 GB/T 4842的要求,纯度大于99.99%。氢气应符合GB/T 3634.2的要求，纯度大于99.99%，氮气应符合GB/T4844的要求,纯度大于99.99%。 3.2.5预热
SAC
喷涂前应对基体表面进行金属基体的预热处理，可采用喷涂枪预热，也可采用其他方式，预热温度应根据基体材质确定。 3.2.6喷涂结合涂层
待喷涂零件预热后立即送粉喷涂结合涂层，可采用高速火焰喷涂、真空等离子喷涂及大气等离子喷涂等工艺喷涂结合涂层。
结合涂层材料应符合相关技术标准要求。 结合涂层厚度应符合设计图纸的要求。
3.2.7喷涂纳米氧化锆涂层
喷涂结合涂层后应在2h内喷涂纳米氧化锆涂层，喷涂应连续进行。涂层厚度应符合设计要求。 3.3纳米氧化锆粉末喷涂涂层要求 3.3.1外观
按设计图规定的喷涂部位，应全部覆盖涂层，非喷涂部位应遮蔽保护。 涂层应完整，表面均匀连续，目测无可见的裂纹、剥落、鼓包和边缘翘起等缺陷。
3 GB/T 39530—2020
3.3.2厚度
涂层厚度应符合设计图和有关技术文件的要求。涂层总厚度（结合涂层十面层）一般为0.35 mm～
0.50 mm 或符合设计图纸的要求。 3.3.3结合强度
纳米氧化锆粉末喷涂涂层与结合涂层的结合强度应大于或等于30 MPa或符合设计图纸的要求。 3.3.4热震性能
纳米氧化锆粉末喷涂涂层按标准进行热震试验考核可由相关各方协商确定热震条件、热震试验温度及热震次数。
3.3.5显微组织 3.3.5.1一般要求
纳米氧化锆粉末喷涂涂层组织结构应均匀,无分层和涂层与基体界面分离等现象 3.3.5.2界面状态
用金相法测定时，金属基体与结合涂层及结合涂层与纳米氧化锆粉末喷涂涂层之间界面孔洞小于或等于10%,界面污染物（含氧化物/砂粒)小于或等于 30%。 3.3.5.3孔隙率
纳米氧化锆粉末喷涂涂层孔隙率及孔隙直径应满足设计要求。 3.3.6其他要求
纳米氧化锆粉末喷涂涂层其他要求如涂层的未熔粒子、热扩散性、热导率、杨氏模量等可由相关各方协商确定。
4检验方法
4.1热喷涂纳米氧化锆团聚粉末 4.1.1化学成分
可采用各种适当的方法测定热喷涂纳米氧化锆团聚粉末的化学成分，例如：ICP-OES 耦合法（电感耦合等离子体发射光谱测定）、湿化学法等 4.1.2粉末粒度范围
热喷涂纳米氧化锆团聚粉末的粒度分布(PSD)的测定可通过筛分法、气流筛分法、激光散射法及其他方法测定。
用筛分法(适用粉末粒度范围为 125 μm～38 μm)时,颗粒大于规定上限尺寸及小于规定下限尺寸的粉末重量最大均为10%。
用气流筛分法（适用粉末粒度范围为 45 μm～5 μm)时，颗粒大于规定上限尺寸的粉末重量最大为 5%，颗粒小于规定下限尺寸的粉末重量最大为10%。
用激光散射法(适用粉末粒度范围为 63 μm～5 μm)时,颗粒大于规定上限尺寸的粉末重量最大为 GB/T 39530—2020
25%，颗粒小于规定下限尺寸的粉末重量最大为5% 4.1.3松装密度
热喷涂纳米氧化锆团聚粉末的松装密度应按GB/T1479.1或GB/T1479.2或GB/T1479.3的规定进行测定。 4.1.4粉末流动性
热喷涂纳米氧化锆团聚粉末流动性应按 GB/T 1482 的规定进行测定。 4.1.5粉末形貌
热喷涂纳米氧化锆团聚粉末形貌应按GB/T19356的规定，用扫描电子显微镜和体视显微镜观察
4.1.6晶粒尺寸
热处理或球化处理前纳米氧化锆晶粒尺寸可用扫描电子显微镜等测定，也可按GB/T23413的规定，用X射线衍射线宽化法测定。
经热处理或球化处理的热喷涂纳米氧化锆团聚粉末晶粒尺寸应按GB/T 23413的规定进行测定。 4.2纳米氧化锆粉末喷涂涂层 4.2.1外观
在自然光或无反射光线下目视检查涂层外观，光的照度不应低于3001x（相当于零件放在40w日
光灯下0.5 m处光照度）。必要时，可用5～10倍放大镜检查。 4.2.2涂层厚度 4.2.2.1总则
SAG
涂层厚度可在零件上测量或在随炉件上测量，具体测量方法根据零件在工艺规程中明确规定，或由相关各方协商确定。 4.2.2.2通用量具或金相法测量
涂层厚度采用通用量具如千分尺（测量精度应不小于0.02mm)或采用金相法进行测量。 4.2.2.3测厚仪测量
基体为磁性金属材料时，可按照GB/T 11374的规定用磁性测厚仪测量非磁性材料结合涂层及纳米氧化锆粉末喷涂涂层厚度。
金属基体上的纳米氧化锆粉末喷涂涂层也可用涡流测厚仪测量
4.2.3涂层孔隙率
纳米氧化锆粉末喷涂涂层孔隙率按照ISO18332或ISO/TR 26946的规定进行测定。
4.2.4涂层的结合强度
纳米氧化锆粉末喷涂涂层的结合强度按照GB/T 8642的规定进行测定,孔隙率高于 5%的涂层应采用固体薄膜胶,拉伸加载速率小于或等于1 mm/min。
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