CLAM钢表面铝化物涂层的制备与铅液相容性研究

摘要：

目的 探索铝化物涂层的制备工艺,研究其是否能有效抑制铅液对CLAM钢的腐蚀.方法 用配制的渗剂对CLAM钢进行包埋渗铝,并通过随后的热扩散和原位氧化处理,在CLAM钢表面制备铝化物涂层,研究不同渗铝时间和热扩散时间对涂层厚度的影响.通过静态氧化试验和铅液腐蚀试验,分别评价铝化物涂层的抗氧化性能及其与铅液的相容性,采用XRD、SEM和EPMA分析涂层的相组成以及铅液腐蚀前后的微观形貌和元素分布.结果 包埋渗铝+热扩散+原位氧化处理制备的铝化物涂层主要由约30μm的FeAl相层和约70μm的α-Fe(Al)固溶体层组成.在热处理过程中,由于Al和Fe的互扩散现象,涂层中的Fe-Al相依次经过了Fe2Al5、FeAl2、FeAl、Fe3Al和α-Fe(Al)的转变.在600℃空气中静态氧化120 h后,铝化物涂层试样氧化质量增量为0.028 mg/cm2,比CLAM钢的氧化质量增量降低了1个数量级,铝化物涂层使CLAM钢的氧化动力学曲线由直线规律转变为抛物线规律.经550℃铅液腐蚀600、1800 h后,铝化物涂层的腐蚀质量增量分别为0.058、0.077 mg/cm2,仅约为CLAM钢的1/120.CLAM钢表面产生了疏松多孔的铁氧化物层,而铝化物涂层没有发生明显的腐蚀,但是腐蚀1800 h后,随着表面铝含量的不断消耗,Al2O3层厚度逐渐减小.结论 铝化物涂层具有良好的抗氧化性能及与铅液的相容性,能够有效抑制铅液对CLAM钢的腐蚀.

关键词：CLAM钢;铝化物涂层;包埋渗铝;静态氧化;铅液相容性

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分类号：TG174.4(金属学与热处理)

在线出版日期：2022-03-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：276-283,294