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激光同步复合微弧氧化制备TiO_(2)/ZrO_(2)涂层的特性及性能研究
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作者 吴国龙 陈祥辉 +2 位作者 王晔 殷延益 姚建华 《表面技术》 北大核心 2025年第15期176-188,共13页
目的减少微弧氧化的涂层缺陷,增大涂层中增韧相的含量,提升试样的耐蚀和拉伸性能。方法采用激光同步复合微弧氧化(Laser-assisted micro-arc oxidation,LAMAO)方法,将激光同步辐照于微弧氧化加工区域,在Ti6Al4V合金表面原位制备ZrO_(2)/... 目的减少微弧氧化的涂层缺陷,增大涂层中增韧相的含量,提升试样的耐蚀和拉伸性能。方法采用激光同步复合微弧氧化(Laser-assisted micro-arc oxidation,LAMAO)方法,将激光同步辐照于微弧氧化加工区域,在Ti6Al4V合金表面原位制备ZrO_(2)/TiO_(2)复合涂层。由高速相机原位采集基体表面等离子体放电光学信息,研究激光复合对微弧氧化过程放电状态的影响。通过SEM、EDS、XRD等技术对涂层的形貌特征、元素分布、物相组成进行表征。同时,通过Mott-Schottky曲线、动电位极化曲线、电化学阻抗谱测试,以及采用室温拉伸试验评价试样的耐腐蚀性能和拉伸性能。结果采用激光同步复合方法提高了微弧氧化加工区域的整体放电强度及放电均匀性,显著减小了造成涂层缺陷的大弧斑放电面积占比,大弧斑放电面积占比从32.78%降至11.93%。相较于MAO涂层,LAMAO涂层的致密度明显提升,其缺陷密度显著降低,且增韧相ZrO_(2)的含量大幅增加。LAMAO试样与其他试样相比,其极化电阻、内部致密层电阻和阻抗模量均明显提高,表现出较佳的耐蚀性能。在抗拉强度、断后伸长率、屈服强度及韧窝特征等方面,LAMAO试样均表现出优于MAO试样的拉伸性能。结论采用激光同步复合方法提高了微弧氧化过程中的放电均匀性,减少了涂层缺陷,促进了增韧相的形成,提升了试样的耐蚀和拉伸性能。 展开更多
关键词 微弧氧化 激光复合 钛合金 耐蚀性能 拉伸性能
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Si含量对激光熔覆316L工艺及腐蚀性能的影响 被引量：3
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作者 董刚 尤涵潇 +5 位作者 毛凯军 袁能军 戈民杰 俞学振 张群莉 姚建华 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期179-190,共12页
目的提高316L不锈钢粉末中Si元素的含量来改变熔覆层的组织形貌,进而提高熔覆层的耐腐蚀性能。方法采用激光共聚焦显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪、差重-热差测试对熔覆层试样的宏观形貌与微观结构组成进行表征。结果随着Si含量的提升,... 目的提高316L不锈钢粉末中Si元素的含量来改变熔覆层的组织形貌,进而提高熔覆层的耐腐蚀性能。方法采用激光共聚焦显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪、差重-热差测试对熔覆层试样的宏观形貌与微观结构组成进行表征。结果随着Si含量的提升,激光熔覆层厚度增大,平均单层熔覆层厚度由0.8%Si的700μm熔高增大至1.2%Si的800μm与1.6%Si的900μm,分别增大了14%与29%。其次,Si含量的提升能显著提升熔覆层的抗高温氧化性能,高温下氧化形成的SiO_(2)膜层能够有效阻碍O_(2)对熔池的氧化。TG测试结果表明,0.8%Si在高温下的平均氧化质量增量为32%,而1.6%Si的氧化质量增量仅为19%。同时,原位生成的纳米氧化硅颗粒使得熔覆层组织晶粒出现细化。最后,随着Si元素含量的提升,熔覆层的耐腐蚀性能得到显著提升。Si元素形成的氧化膜层能有效阻碍腐蚀的进行,提升熔覆层的腐蚀性能。熔覆层自腐蚀电位正向偏移,腐蚀电流下降,同时熔覆层阻值提升。结论随着Si元素的质量分数由0.8%提升至1.6%,熔覆层的工艺性能显著提升,熔覆层厚度增加,且高温抗氧化性能提升,同时熔覆层的耐腐蚀性能得到显著提高。 展开更多
关键词 激光熔覆 316 SI 工艺性能 腐蚀性能
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