Si含量对激光熔覆316L工艺及腐蚀性能的影响

目的提高316L不锈钢粉末中Si元素的含量来改变熔覆层的组织形貌,进而提高熔覆层的耐腐蚀性能。方法采用激光共聚焦显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪、差重-热差测试对熔覆层试样的宏观形貌与微观结构组成进行表征。结果随着Si含量的提升,激光熔覆层厚度增大,平均单层熔覆层厚度由0.8%Si的700μm熔高增大至1.2%Si的800μm与1.6%Si的900μm,分别增大了14%与29%。其次,Si含量的提升能显著提升熔覆层的抗高温氧化性能,高温下氧化形成的SiO_(2)膜层能够有效阻碍O_(2)对熔池的氧化。TG测试结果表明,0.8%Si在高温下的平均氧化质量增量为32%,而1.6%Si的氧化质量增量仅为19%。同时,原位生成的纳米氧化硅颗粒使得熔覆层组织晶粒出现细化。最后,随着Si元素含量的提升,熔覆层的耐腐蚀性能得到显著提升。Si元素形成的氧化膜层能有效阻碍腐蚀的进行,提升熔覆层的腐蚀性能。熔覆层自腐蚀电位正向偏移,腐蚀电流下降,同时熔覆层阻值提升。结论随着Si元素的质量分数由0.8%提升至1.6%,熔覆层的工艺性能显著提升,熔覆层厚度增加,且高温抗氧化性能提升,同时熔覆层的耐腐蚀性能得到显著提高。