碳钢热浸镀铝涂层的磨损性能

材料研究学报, 2014, 28(10): 737-744.

碳钢热浸镀铝涂层的磨损性能

廖远禄 ^1, , 张秋阳 ^2, , 周银 ^3, , 赵志刚 ^4, , 徐垚 ^5, , 王树奇 ^6,

1.江苏大学材料科学与工程学院镇江 212013

2.江苏大学材料科学与工程学院镇江 212013

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6.江苏大学材料科学与工程学院镇江 212013

基金项目: Supported by National Natural Science Foundation of China No.51071078. 国家自然科学基金51071078资助项目

关键词：金属材料 , 热浸镀铝钢 , 扩散退火 , 磨损行为 , 磨损机理 , 氧化轻微磨损

Wear Resistance of Hot Dip Aluminum Coating on a Carbon Steel

Keywords： metallic materials , hot diping aluminized steel , annealing treatment , wear behavior , wear mechanism , oxidation mild wear

研究了扩散退火对碳钢热浸镀铝镀层微观组织的影响,特别是在1000℃扩散退火后镀铝钢的磨损性能,并探讨了磨损机理.结果表明,在低于900℃的温度下扩散退火后的镀层均含脆性相Fe2Al5,在1000℃退火后的镀层其物相全部转化为韧性相FeAl和FeAl,且与基体具有良好的冶金结合.随着温度从室温升高到200和400℃,磨损率显著下降,达到一个极低的水平.在室温下镀铝钢的磨损率随着载荷的增加快速升高;在200℃磨损率几乎不随载荷变化,平均磨损率为4.2×10-6 mg/mm;在400℃、载荷50-200N条件下磨损率略低于200℃对应载荷下的磨损率,但在250N时磨损率快速升高.这表明,镀铝钢在200-400℃具有优异的耐磨性.其高耐磨性源于在磨面形成了厚度为1-2μm、含大量A12O3和Fe2O3及少量W、Mo的氧化物的摩擦氧化层,主要磨损机制为氧化轻微磨损.但是当载荷达250 N时摩擦层因不稳定而剥落,导致镀层剥落,使基体发生塑性挤出.

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