氩离子轰击对中频-直流磁控溅射铝薄膜耐蚀性能的影响

摘要：

目的 研究氩离子轰击这种后处理工艺对TC4钛合金表面铝膜层结构和耐蚀性能的影响,为飞机钛合金紧固件的表面腐蚀防护工作提供理论依据.方法 首先采用中频-直流相结合的磁控溅射离子镀方法在Ti-6Al-4V钛合金(TC4)基体表面制备铝膜,通过电化学方法研究膜层厚度和腐蚀时间对耐蚀性能的影响规律.其次,采用氩离子轰击工艺对膜层进行后处理,探讨氩离子轰击对膜层耐蚀性能的影响,同时利用SEM、EDS、AFM表征界面形貌,并分析耐蚀机理.最后,通过显微硬度仪和微纳米划痕仪测试膜层表面硬度和界面结合性能.结果随着膜层厚度从11.1μm增加至15.9μm,自腐蚀电流密度下降了76.6％,而当厚度由15.9μm增加至20.3μm时,自腐蚀电流密度又下降了24.3％.腐蚀浸泡时间达到24 h时,腐蚀产物在疏松氧化膜内的累积和覆盖阻碍了膜层的腐蚀;在48～72 h时,随着铝膜层相对疏松的腐蚀产物逐渐脱落,腐蚀逐渐加剧;浸泡至96 h时,涂层表面出现宏观腐蚀坑.氩离子轰击后,膜层表面粗糙度增加,铝膜层自腐蚀电流密度由未轰击时的1.65×10-8 A/cm2大幅度降低至7.29×10-10 A/cm2.结论随着铝膜层厚度的增加,膜层耐蚀性逐渐增强.膜层在浸泡初期和中期,均具有较强的耐腐蚀性能;浸泡后期,膜层逐渐发生点蚀,耐蚀性能下降.表面氩离子轰击后,膜层的耐蚀性能、显微硬度和界面结合性能显著提高.

关键词：中频-直流磁控溅射、铝膜层、氩离子轰击、耐腐蚀性能

所属期刊栏目：48

分类号：TG174.442(金属学与热处理)

资助基金：中国民航大学专项资助3122018Z003

在线出版日期：2019-06-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：185-194