磨痕缺陷数量随服役时间的演化规律分析

涂层材料服役后，基体金属表面磨痕的数量和面积等形貌信息发生变化。这些变化严重影响了涂层材料的性能，例如缺陷数量和面积逐渐增大，涂层表面破坏程度不断加剧，最终导致涂层失效，达到使用寿命终点。将使用扫描电子显微镜拍摄的图像数据集通过网络模型识别检索后，分别得到有机耐磨防腐涂层图片中的树脂脱落坑和硬脂相脱落坑的缺陷数量数值，将每组里所有图片中两类缺陷的缺陷数量分别求和，得到每组有机耐磨防腐涂层样品两类缺陷的总数。基于这些数据，绘制了树脂脱落坑和硬脂相脱落坑的缺陷数量随服役时间的关系演化图，如图4所示。在初始阶段，1~5 cyc时，随着服役时间增加，缺陷裂纹数量呈现增多趋势。结合样品宏观形貌及微观图像分析，该过程由于摩擦磨损和干湿循环的共同作用导致涂层样品被逐渐破坏，使得缺陷裂纹数量不断增加。5~16 cyc时，随着服役处理的持续作用，原表面涂层被磨除，暴露出新的涂层表面。由于新涂层的磨损程度较低，缺陷数量较少，因此在演化趋势图中表现为涂层整体缺陷数量大幅减少。然而，随着服役处理持续进行，新涂层缺陷数量再次出现增加趋势，直至该新涂层同样剥落掉，暴露出更新的一层涂层。以上过程循环进行，导致该时间段内涂层样品的缺陷数量出现上下波动的现象。从图像可以看出，16~20 cyc时，缺陷数量变化幅度趋于缓和，说明涂层在服役处理的持续破坏下，其性能逐渐退化并最终失效。