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目前,彩涂钢板广泛应用于建筑业、家具和办公器具等各个领域,但是在使用过程中出现脱漆、粘漆的问题。针对这些问题,在使用前应首先评价彩涂板的质量。彩涂涂层的力学性能决定彩涂钢板的质量,然而要直接测定涂层材料性能是非常困难的。
本文采用显微硬度的方法评价彩涂涂层力学性能。首先从理论方面进行了研究,研究表明涂层/基体系统的有限元弹塑性模型应采用Prandtl-Reuss塑性流动准则,并推导了此系统适用的弹塑性本构关系矩阵形式。为了确定最佳的实验条件,本文提出用ANSYS有限元方法模拟测试硬度的过程,研究了施加载荷、压头形状、基板性质等因素对涂层硬度测试结果的影响,得出了涂层硬度测量最佳的实验条件。并且在有限元模拟中,通过对涂层、基体和界面应力场的分析,进一步表明彩涂板在使用过程中出现脱漆、粘漆的原因。实验证明采用有限元弹塑性模型的正确性,结果表明正常板的硬度值与彩涂板的固化温度有关,而异议板的硬度值普遍较低,从而说明用显微硬度法评价彩涂板的性能是可行的。