本文關(guān)鍵詞：316L不銹鋼微弧氧化復(fù)合阻氚涂層制備及其晶型調(diào)控　出處：《西南交通大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：本論文綜述了氧化鋁阻氚涂層、熱浸鍍鋁技術(shù)、熱浸鍍鋁與微弧氧化復(fù)合制備技術(shù)、α-Al_2O_3相晶種誘導(dǎo)的概念、原理及研究現(xiàn)狀,在此基礎(chǔ)上提出了采用熱浸鍍鋁與微弧氧化相結(jié)合的復(fù)合梯度涂層制備方法,得到具有較厚氧化鋁層的復(fù)合梯度涂層,同時通過對氧化鋁層進(jìn)行晶型調(diào)控,提高涂層中α-Al_2O_3相的含量,以此作為新型阻氚涂層的研究思路。采用熱浸鍍鋁技術(shù)在316L不銹鋼表面獲得梯度涂層,用光學(xué)顯微鏡和掃描電鏡觀察了梯度涂層表面和截面的顯微形貌;用能譜儀(EDS)和X射線衍射儀(XRD)分析了梯度涂層的化學(xué)成分和物相組成;綜合分析了梯度涂層結(jié)構(gòu)隨熱浸鍍鋁溫度和時間的變化規(guī)律,并對熱浸鍍鋁工藝進(jìn)行優(yōu)化;研究了梯度涂層顯微硬度。結(jié)果表明:(1)316L不銹鋼熱浸鍍鋁梯度涂層結(jié)構(gòu)為:基體/金屬間化合物層/多相混合層/純鋁層。(2)金屬間化合物層的物相組成為:FeAl3 + Fe_4Al_(13),少量A1相富集,并嵌于鐵鋁金屬間化合物之中,硬度最高;多相混合層的物相組成為:Al + FeAl3 + Fe_4Al_(13),鐵鋁金屬間化合物呈絮狀均勻分散于A1相中;純鋁層只有A1相,表面存在微孔,硬度最低。(3)在700℃條件下熱浸鍍鋁,金屬間化合物層最厚。在730℃條件下熱浸鍍鋁,多相混合層最厚。在760℃條件下熱浸鍍鋁,純鋁層占梯度涂層比例最大。(4)優(yōu)化出最合適后續(xù)微弧氧化的熱浸鍍鋁參數(shù)為:浸鍍溫度760℃,浸鍍時間llmin。對熱浸鍍鋁梯度涂層進(jìn)行微弧氧化,觀察了微弧氧化復(fù)合梯度涂層的表面和截面形貌,分析了氧化鋁陶瓷層的物相組成。結(jié)果表明:(1)微弧氧化放電僅在純鋁層表面進(jìn)行,復(fù)合梯度涂層結(jié)構(gòu)為:基體/金屬間化合物層/多相混合層/純鋁層/氧化鋁層。氧化鋁層致密,與純鋁層結(jié)合良好,表面微孔尺寸小。(2)微弧氧化復(fù)合梯度涂層表面氧化鋁陶瓷層由η-Al_2O_3相構(gòu)成,沒有阻l#性能最好的α-Al_2O_3相。引入α-Al_2O_3和Cr兩種晶種對氧化鋁層進(jìn)行晶型調(diào)控,分析氧化鋁層的物相組成。結(jié)果表明:(1)基于微弧氧化α-Al_2O_3摻雜制備的復(fù)合梯度涂層表面的物相組成為:η-Al_2O_3 + α-Al_2O_3,摻雜α-Al_2O_3晶種對α-Al_2O_3相的生成有促進(jìn)作用,同時,添加α-Al_2O_3顆粒后微弧放電更劇烈。(2)316L不銹鋼熱浸鍍鋁鉻梯度涂層的表面純鋁層物相組成為:Al + Fe4 Al13 + Fe_2Al_5 + FeAl_6 + FeAl_2 + Cr + AlCr_2 + Al_(13)Cr_2。Cr 元素成片狀在鍍層表面富集,Cr單質(zhì)以顆粒的形式鑲嵌在鍍層中。Cr元素的摻雜促進(jìn)了鋁鉻反應(yīng)和鋁鐵反應(yīng)的進(jìn)行。(3)基于熱浸鍍鋁Cr摻雜的微弧氧化復(fù)合梯度涂層表面的物相組成為:η-Al_2O_3 + α-Al_2O_3 + δ-Al_2O_3 + Cr203。摻雜Cr元素對α-Al_2O_3相的生成有促進(jìn)作用,同時微弧氧化陶瓷層均勻,微孔孔徑小。
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TG174.451

【參考文獻(xiàn)】

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1 王暢暢;;鋼材表面熱浸鍍鋁技術(shù)研究進(jìn)展[J];材料保護(hù);2016年10期

2 趙紅利;胡毅;胡明志;羅成;;不銹鋼表面熱鍍鋁試驗研究[J];焊接技術(shù);2016年07期

3 朱勝利;張惠斌;江W，

本文編號：1322251