為解決現(xiàn)有甲板防滑涂層在高溫、高速氣流沖蝕等特殊服役條件下的使用及防護(hù)問題,采用激光熔覆技術(shù)在Q235碳鋼表面制備了316L不銹鋼耐蝕底層和316L+（ZrO₂-8%Y₂O₃）防滑面層。采用腐蝕電化學(xué)測試方法研究涂層在海洋環(huán)境中的腐蝕電化學(xué)行為,并結(jié)合能譜分析及電鏡分析等現(xiàn)代分析測試技術(shù),對腐蝕后涂層的微觀組織及內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征;此外,對比分析了涂層在不同溫度（200,400,1000℃）下的耐熱性能和微觀組織。結(jié)果表明:該新型鐵基復(fù)合涂層表現(xiàn)出了較好的耐蝕性,且其耐蝕性比碳鋼基體高出了2個(gè)數(shù)量級;在1000℃高溫下,涂層表面無明顯的剝落、開裂現(xiàn)象,表現(xiàn)出了較好的耐高溫性能。 

【文章來源】：中國激光. 2020,47(10)北大核心

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

試驗(yàn)用粉末的SEM照片。

圖2分別為單層涂層(316L不銹鋼耐蝕底層,下同)試樣和雙層復(fù)合涂層(316L不銹鋼耐蝕底層/316L+(ZrO2-8%Y2O3)防滑面層,下同)試樣表面的微觀SEM圖像。從圖2(a)中可以看出,單層涂層試樣表面光滑平整,涂層表面無裂紋出現(xiàn),說明原材料粉末均已充分熔融。圖2(b)所示為雙層復(fù)合涂層試樣表面的微觀SEM圖像,可看出,涂層試樣表面較粗糙,表面有微裂紋出現(xiàn)。這主要與熔覆層材料和基材之間的熱膨脹系數(shù)差異有關(guān),也就是說,微裂紋是碳鋼基體與熔覆材料中的ZrO2-8%Y2O3之間存在的物理特性差異引起的[21-22]。圖3為基體與雙層復(fù)合涂層試樣橫截面拋光刻蝕后的金相照片。從圖3(a)中可以看出,Q235碳鋼基體的金相組織主要由先共析鐵素體和珠光體組成,黑色組織為珠光體,亮色組織為鐵素體。圖3(b)中的黑色部分是已被嚴(yán)重刻蝕的碳鋼基體,可以看出,熔覆層與碳鋼基體之間實(shí)現(xiàn)了良好的冶金結(jié)合,且熔覆層組織較為致密,主要由柱狀晶和規(guī)則的等軸晶奧氏體組成。

單層涂層試樣在不同溫度(200,400,1000 ℃)下的表面微觀形貌和能譜測試結(jié)果分別如圖4和圖5(b)所示。圖5(a)為加熱至1000 ℃后單層涂層試樣表面的SEM照片�？梢钥闯�,涂層表面無明顯的脫落、開裂等現(xiàn)象,且涂層表面形成了一層致密的氧化層。結(jié)合不同溫度下涂層表面的EDS分析結(jié)果可以看出,涂層表面的主要成分為O、Cr、Fe、Ni、Al、Co等,這說明高溫條件下涂層表面的氧化層主要由CrO3、Al2O3等抗高溫氧化性較好的氧化膜組成。圖4 不同溫度下單層涂層試樣的SEM圖像。

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號：2986248