工作电压对N36锆合金表面微弧氧化涂层磨蚀性能的影响

• 作者: 李正阳 刘睿睿 张伟 杨忠波 崔学军 蔡振兵
• 来源期刊: 摩擦学学报
• 学科: 工学
• 关键词: 锆合金 微弧氧化 磨蚀 磨损机理 腐蚀
• 年，卷（期）: 2021,（6）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 880-889
• 页数: 10页
• 分类号: TG178
• 语种: 中文
• DOI: 10.16078/j.tribology.2020228

摘要

通过微弧氧化(MAO)设备在锆(Zr)合金表面制备氧化陶瓷涂层.研究工作电压对Zr合金表面MAO涂层形貌、硬度、粗糙度、元素分布和相结构的影响.分析工作电压对Zr合金表面MAO涂层腐蚀和磨蚀性能的影响.结果 表明:MAO涂层表面具有典型的多孔和火山熔融特征,主要由m-ZrO2和t-ZrO2相组成.MAO涂层的粗糙度比基体高,且在电压为340 V时的粗糙度最高,达到1.36 μum.MAO涂层可分为内层致密层和外层多孔层,涂层厚度随着工作电压的增加而增加,厚度为5～9μm.电压为260 V的MAO涂层的结合强度最高,达到44.3 N.MAO涂层相比较于基体具有更好的耐腐蚀性能,电压为260 V的MAO涂层具有最高的自腐蚀电位(-0.205 V)和最低的腐蚀电流密度(6.24× 10-9 A/cm2).这是因为电压为260 V的MAO涂层具有最致密的结构,而内层致密层可以阻碍腐蚀液进入基体,MAO涂层的主要磨损机理为磨粒磨损和氧化磨损.工作电压为260 V的MAO涂层的磨损率仅为Zr合金基体的1/4.