
航空发动机钛合金叶片在检测硬度时面临三个叠加难题:叶身薄壁、型面复杂、表面有涂层。传统洛氏硬度计压痕大且需要稳定支撑,在薄叶片上根本无法直接使用;布氏压痕更深,更不适合。
显微维氏硬度计是叶片硬度检测的主流方案。试验力通常选用0.5kgf或1kgf,压痕细小,可在叶身进气边、出气边、叶盆、叶背等不同位置分别打点,评估热处理后的硬度均匀性。由于叶片型面是曲面,测点位置必须避开曲率突变处,压痕应尽量落在曲率平缓区域,否则曲面倾斜会让压痕变形、对角线测量失真。
带热障涂层的叶片,需要先测涂层表面硬度,再沿截面测涂层与基体过渡区的显微硬度梯度。这要求制样时截面垂直于涂层界面,磨抛过程中不能使涂层剥落。
航空件检测对设备溯源要求极高,硬度计需定期计量校准,每次测量前用同材质标准块校核,数据保留至少5年以备适航审查。