强流脉冲电子束表面改性FeCrAl涂层的显微组织及耐高温腐蚀性能研究

摘要：

目的 改善FeCrAl涂层表面组织,提高其耐高温盐溶液腐蚀性能.方法 用电弧喷涂方法在45碳钢表面制备FeCrAl(Cr 25.5％,Al 5.5％,Fe余量)涂层.用强流脉冲电子束(HCPEB)对FeCrAl涂层进行表面改性处理,工作参数为:脉冲宽度200μs,能量密度分别为20、25、30、40 J/cm2.处理脉冲次数均为1次.通过金相显微镜和扫描电子显微镜对改性层形貌进行分析,通过电子探针方法测量改性前后涂层中Fe、Cr、Al和O元素的分布变化,利用X射线衍射分析对比改性层的相成分组成.在温度650℃下,以Na2SO4+K2SO4饱和盐溶液为腐蚀介质,测试FeCrAl涂层的高温腐蚀性能,并对腐蚀表面形貌进行分析.结果 HCPEB处理FeCrAl涂层发生表层重熔,原始粗糙疏松的涂层组织变得光滑致密,表面出现分离的球冠状凸起,凸起内部由排列紧密的Fe-Cr柱状晶组成,Al元素向凸起结构的表面和周围凹陷处聚集.随HCPEB处理能量密度增大,凸起结构尺寸增加,涂层表面的Fe2O3相消失,α-Al2O3相含量增多.经120 h高温腐蚀后,原始涂层腐蚀增重63.8 mg/cm2,HCPEB能量密度20 J/cm2处理的样品腐蚀增重51 mg/cm2.[1] 刘碧强, 卓燕芳, 钟燕招, 等. 当代大学生创业素质调查报告[J]. 调研世界,2013(11):24-28.结论 使用HCPEB 在脉冲宽度200μs 和能量密度20 J/cm2 下处理FeCrAl 涂层后,其高温腐蚀增重较原始涂层减少20%,而使用过高的HCPEB 能量密度处理会导致FeCrAl 涂层表面结构和耐高温腐蚀性能变差.

关键词：强流脉冲电子束、FeCrAl涂层、表面改性、显微组织、高温腐蚀

所属期刊栏目：49

分类号：TG174.4(金属学与热处理)

资助基金：国家自然科学基金项目;鞍山市科技计划项目2014

在线出版日期：2020-06-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：200-206