针对钢结构材料易腐蚀问题,采用高速电弧喷涂技术在45钢表面制备了含有高非晶含量的Al-Ni-Zr非晶纳米晶复合涂层,研究了复合涂层的显微组织、宏观腐蚀性能和微区腐蚀性能。利用XRD、SEM、EDS和TEM等技术手段,确定了复合涂层微观结构中...针对钢结构材料易腐蚀问题,采用高速电弧喷涂技术在45钢表面制备了含有高非晶含量的Al-Ni-Zr非晶纳米晶复合涂层,研究了复合涂层的显微组织、宏观腐蚀性能和微区腐蚀性能。利用XRD、SEM、EDS和TEM等技术手段,确定了复合涂层微观结构中灰色组织区为非晶富集区;采用扫描Kelvin探针显微镜技术(SKPM),发现复合涂层各相腐蚀的先后顺序依次为:富Al相、氧化物相、非晶相。复合涂层显微硬度高于45钢,约为364 HV0.1。EIS拟合结果显示,复合涂层电荷转移电阻为纯Al涂层和45钢的2~4倍,具有2个时间常数,低频区受扩散过程控制,主要与腐蚀产物的堆积和扩散有关;动电位极化曲线拟合结果显示,复合涂层的自腐蚀电位正于纯Al涂层和45钢,自腐蚀电流密度为1.08 m A/cm2,分别是纯Al涂层和45钢的7/100和1/3。复合涂层的腐蚀形貌显示,涂层表面无明显点蚀,富Al相区表面附着大量的Na Cl晶体,为优先腐蚀区,而非晶富集区表面光滑平整;同时,涂层出现了腐蚀坑、微裂纹和点蚀富集等,主要与Cl-的侵蚀作用和涂层受到溶胀作用有关。展开更多
针对铝合金硬度低、耐磨损性能差的问题,利用自动化高速电弧喷涂技术在6061铝合金表面制备了AlNiZr基非晶纳米晶复合涂层,分别采用X射线衍射仪(X-Ray Diffraction,XRD)、扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope,SEM)、能谱仪(Ener...针对铝合金硬度低、耐磨损性能差的问题,利用自动化高速电弧喷涂技术在6061铝合金表面制备了AlNiZr基非晶纳米晶复合涂层,分别采用X射线衍射仪(X-Ray Diffraction,XRD)、扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope,SEM)、能谱仪(Energy Dispersive Spectrometer,EDS)、透射电子显微镜(Transmission Electron Microscope,TEM)、显微硬度计、往复式摩擦磨损试验机和三维形貌仪表征了涂层的相结构、微观截面形貌和结构、显微硬度、干摩擦性能和磨损体积。结果表明:AlNiZr基复合涂层由非晶纳米晶复合结构组成,涂层组织均匀、结构致密,氧含量低,孔隙率约为1.2%,非晶含量约为71.7%,平均显微硬度达到379.2 HV_(0.1),分别为纯铝涂层和6061铝合金硬度的8.7倍和3.2倍;复合涂层摩擦因数整体大于纯铝涂层和6061铝合金,其最大值为0.74;载荷为1 N时,复合涂层的磨损体积分别为纯铝涂层与6061铝合金的1/6与1/5,载荷为15 N时比纯铝涂层与6061铝合金减少了1/5。展开更多
文摘针对钢结构材料易腐蚀问题,采用高速电弧喷涂技术在45钢表面制备了含有高非晶含量的Al-Ni-Zr非晶纳米晶复合涂层,研究了复合涂层的显微组织、宏观腐蚀性能和微区腐蚀性能。利用XRD、SEM、EDS和TEM等技术手段,确定了复合涂层微观结构中灰色组织区为非晶富集区;采用扫描Kelvin探针显微镜技术(SKPM),发现复合涂层各相腐蚀的先后顺序依次为:富Al相、氧化物相、非晶相。复合涂层显微硬度高于45钢,约为364 HV0.1。EIS拟合结果显示,复合涂层电荷转移电阻为纯Al涂层和45钢的2~4倍,具有2个时间常数,低频区受扩散过程控制,主要与腐蚀产物的堆积和扩散有关;动电位极化曲线拟合结果显示,复合涂层的自腐蚀电位正于纯Al涂层和45钢,自腐蚀电流密度为1.08 m A/cm2,分别是纯Al涂层和45钢的7/100和1/3。复合涂层的腐蚀形貌显示,涂层表面无明显点蚀,富Al相区表面附着大量的Na Cl晶体,为优先腐蚀区,而非晶富集区表面光滑平整;同时,涂层出现了腐蚀坑、微裂纹和点蚀富集等,主要与Cl-的侵蚀作用和涂层受到溶胀作用有关。