為提高鋼表面抗燒蝕能力,提出在鋼表面利用磁控濺射技術沉積Ta-W涂層。采用激光照射的方式研究涂層和鋼表面的耐燒蝕性能,采用掃描電鏡對燒蝕后的涂層和鋼進行形貌觀察和成分分析。結果表明,在激光照射下,涂層和鋼材表面燒蝕區(qū)域均發(fā)生氣化、熔融凝固現象,涂層表面生成了以Ta和Fe為主的氧化物,并在熱應力下形成裂紋;鋼表面在激光脈沖作用下形成了沖刷形貌。涂層的燒蝕面積和燒蝕程度均小于鋼,涂層對鋼基體起到耐燒蝕保護作用。 

【文章來源】：沈陽理工大學學報. 2020,39(02)

【文章頁數】：4 頁

【部分圖文】：

Ta-W涂層表面形貌

圖2為Ta-W涂層截面形貌。由圖2可見,涂層厚度約50μm,與鋼材基體結合緊密,無明顯空隙和裂紋;涂層內部沒有孔隙和斷痕,涂層晶粒呈柱狀晶生長特征。2.2 鋼基體和涂層樣品燒蝕形貌

圖3是脈沖能量為19.6MJ條件下涂層樣品的燒蝕形貌。由圖3可知,經脈沖激光照射燒蝕后,涂層表面產生直徑約120μm的燒蝕區(qū),燒蝕區(qū)邊緣呈不規(guī)則剝落�？梢�,激光照射產生的熱量在極短時間內將Ta-W涂層部分燒成熔融狀態(tài),同時激光的高能量使涂層下方的鋼基體氧化體積增加,基體在燒蝕區(qū)及外延部分發(fā)生形變,對涂層產生由內而外的擠壓力,而且涂層在氧化后脆性增加,塑性降低,最終導致燒蝕區(qū)域周圍部分涂層脫落。熔融狀態(tài)的Ta-W涂層,在燒蝕結束冷凝后,呈現不規(guī)則的螺紋狀分布,在涂層燒蝕區(qū)域邊緣白色結晶物為穩(wěn)定態(tài)Ta2O5,燒蝕區(qū)域中黑色物質主要成分是α-Fe,含有少量Cr、Mo等氧化物。

【參考文獻】：
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博士論文
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本文編號：3420259