张晓东
,
揭晓华
,
罗松
,
郑琼彬
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2015.06.003
目的：优化复合涂层的熔覆工艺参数,获得综合性能优异的WC/Co-Cr复合涂层。揭示复合涂层的相结构、组织构成及界面特性。方法采用YAG固体激光器在45钢上熔覆WC/Co-Cr复合涂层,以电流、频率、脉宽、扫描速度作为变量,设计四因素三水平正交试验,对熔覆效果进行评分,获得最佳参数组合。通过XRD,XRF,OM,EMPA等分析手段对复合涂层进行表征。结果电流对熔覆效果的影响最显著,其次为频率,再次之为激光扫描速度,脉宽的影响显著性最小。随WC含量增加,激光脉宽应增加,而激光扫描速度应该适当减小。复合涂层的显微组织形貌主要为固溶体上分布着共晶组织以及金属间化合物、碳化物,还有由成分过冷导致的胞状组织。复合涂层的物相组成包括CrCo,WC,Cr7 C3,Cr3 C2等。结论采用WC质量分数10%的熔覆粉末,最佳熔覆工艺组合为：电流380 A,频率40 Hz,脉宽1 ms,扫描速度8 mm/s。采用WC质量分数20%的熔覆粉末,最佳熔覆工艺组合为：电流380 A,频率40 Hz,脉宽1.5 ms,扫描速度6 mm/s。复合涂层与混合粉末相比,相组成发生了变化,有金属间化合物、碳化物等强化相产生,且元素在界面的分布呈现过渡式变化,这对涂层的综合性能有利。
关键词:
激光熔覆
,
WC/Co-Cr复合涂层
,
显微组织
,
元素分布
罗松
,
郑琼彬
,
揭晓华
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.10.006
目的 在碳钢表面制备阳极氧化膜,探讨阳极氧化膜的成分组成.方法 采用恒电流阳极氧化法在含0.1 mol/dm3 NH4F和0.5 mol/dm3 H2O的乙二醇电解液中,于45#钢表面制备阳极氧化膜.通过SEM、EDS、XPS、Raman、IR、动电位极化测试等技术手段表征所制备的阳极氧化膜.结果 所获阳极氧化膜外观为黄色.电流密度为1 A/dm2时,氧化膜局部区域出现彩虹色;电流密度为1.5 A/dm2时,氧化膜颜色较均匀.随着氧化时间的增加,氧化膜颜色变深.阳极氧化膜表面具有特征图案.EDS分析发现,阳极氧化膜中存在Fe、O、C.XPS分析进一步表明,阳极氧化膜中还含有F元素.Fe 2p XPS谱的各项数据均与α-Fe2O3的较为吻合.拉曼分析表明,电流密度为1.5 A/dm2的阳极氧化膜的拉曼光谱的峰的数量多于电流密度为1 A/dm2的.所有氧化膜的拉曼光谱均在1400 cm-1附近有峰出现,此峰对应于α-Fe2O3.700 c m-1处的峰对应于FeOOH.红外光谱分析表明,所有阳极氧化膜的红外光谱波形一致,在700～400 c m-1之间出现振动,540、514、482 c m-1附近的吸收峰归属于Fe2O3的振动带,604、672 cm-1的吸收峰归属于FeOOH.极化测试表明,经阳极氧化处理后,自腐蚀电位上升,自腐蚀电流密度降低.结论 碳钢能够在乙二醇体系电解液中生成黄色阳极氧化膜.电流密度和氧化时间对膜的颜色有影响.膜表面具有特征图案.阳极氧化膜主要含Fe、O、F等元素.Fe元素以Fe(Ⅲ)的化学态形式存在于阳极氧化膜中.阳极氧化膜中氧化物主要为α-Fe2O3,FeOOH也存在其中.阳极氧化处理后的试样的耐蚀性较处理前有所提升.
关键词:
碳钢
,
阳极氧化
,
制备
,
表征
,
X射线光电子能谱
,
拉曼光谱
,
红外光谱
