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涂层与基体的结合性能是膜基结构系统的重要力学性能之一,表征膜基系统结合强度的方法多种多样,但目前还没有一种方法适用于所有的膜基系。针对由超音速火焰喷涂技术制备的WC硬质合金涂层,本文提出一种界面压入试验与有限元相结合的逆向求解涂层与基体间结合强度的方法,并对其影响因素做初步研究。该方法既适用于高界面结合强度的厚涂层,相比传统界面压入法又能从有效获得基于应力观点的界面结合强度。分别改变喷涂过程中的氧气和燃油(O/F)比值和喷涂角度,在17-4PH基体上制备了九组有代表性的不同厚度及弹性模量的WC-10Ni涂层;在前人工作的基础上通过界面压入法确定了各组涂层与基体开裂的临界载荷;通过ANSYS软件建立三维界面压入模型,在基体和涂层界面处引入内聚力模型,输入临界载荷,调整预测的内聚力参数直至符合实验情况。在界面压入过程中,在压痕区域产生极大地应力集中现象,且应力在涂层与基体界面发生突变。对比逆有限元法确定的内聚力和实验确定的界面断裂韧性得出结论:内聚力参数更能准确地表征涂层与基体间的连接强弱。对于退火后的WC-10Ni涂层,内聚力的变化趋势与临界载荷变化趋势一致,当临界载荷最大为45.15 N时,对应的内聚力最大为72.5 MPa;当临界载荷最小为21.43 N时,对应的内聚力最小为6.18 MPa。结果表明逆有限元法求解无残余应力的WC涂层与基体间内聚力的主导因素为临界载荷。当涂层内无残余应力影响时,厚度为300μm的WC-10Ni涂层与基体间内聚力数值范围在6.18~20.4 MPa之间,小于200μm的涂层与基体间内聚力(35.25~72.5 MPa);对于17-4PH基体,随涂层材料弹性模量的增大,临界载荷减小,界面内聚也减小,但界面断裂韧性呈先增大后减小的趋势;在涂层中引入残余拉应力发现各组涂层与基体间内聚力普遍增大,且残余拉应力越大,界面越易开裂。这种模拟界面压入的逆有限元法的关键是获得界面开裂的临界载荷,结果表明在临界载荷与涂层性能已知的基础上能较准确地求解涂层与基体间结合强度。