基于正交试验的磁控溅射铝涂层对孪晶诱发塑性钢耐蚀性的影响

摘要：

目的 利用磁控溅射技术在孪晶诱发塑性钢板表面沉积铝涂层,借助L9(33)正交试验设计表研究热丝电流、靶电流和基体偏压3个工艺参数对铝涂层相结构、微观形貌以及耐蚀性能的影响.方法 利用XRD和SEM研究铝涂层的微观结构.利用电化学工作站和盐雾试验箱测试并分析铝涂层的耐蚀性能.通过极差分析得到热丝电流、靶电流和基体偏压所对应的极差值(R值).结果 引入热丝后,基体偏流密度从0.02 mA/cm2提升至0.72 mA/cm2,提高了1个数量级;靶电流与基体偏压的影响不明显.涂层厚度随靶电流的增加而增大,靶电流由3 A增至9 A的过程中,涂层厚度由0.67μm增加至3.16μm.择优取向在热丝电流与基体偏压的共同作用下由(200)向(111)转变,这反映了晶体内部应力增大.铝涂层均为典型的再结晶形貌.在热丝电流从0 A增大到20 A的过程中,自腐蚀电位由?969 V增大至?656 V,靶电流和基体偏压的影响较小.自腐蚀电流密度随靶电流的增加而增大,当靶电流从3 A增至9 A时,其数值由1.15×10?7 A/cm2增大为3.04×10?7 A/cm2;自腐蚀电流密度随热丝电流和靶电流呈现先增后减的趋势.腐蚀面积与热丝电流成正相关,热丝电流越大,腐蚀面积越大(5.03％～12.21％);腐蚀面积与靶电流成负相关,靶电流越大,腐蚀面积越小(10.62％～6.51％).结论 热丝电流主要影响涂层的致密度,热丝电流越大,涂层越致密,自腐蚀电位越高.靶电流主要影响涂层厚度,涂层越厚越耐蚀,同时也变得疏松,点蚀增多.基体偏压对于铝涂层的耐蚀性影响不大.

关键词：正交试验、磁控溅射、铝涂层、孪晶诱发塑性钢、耐蚀性、腐蚀机制

所属期刊栏目：52

分类号：TG174(金属学与热处理)

资助基金：国家自然科学基金;辽宁省教育厅项目;辽宁省教育厅项目

在线出版日期：2023-04-27（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：223-232