热处理对等离子喷涂Ni60涂层电化学性能的影响
等离子喷涂技术具有焰流温度高、沉积速率快、生产效率高、适用范围广等优势,是热喷涂技术中应用最为广泛的一种。在众多的等离子喷涂材料中,Ni基自熔合金Ni60具有良好综合性能,常用于表面防护和修复。由于等离子喷涂时,喷涂材料具有很高的冷却速率,在一定工艺条件下Ni60涂层中会形成非晶相。由于涂层中的非晶相在热的作用下会发生晶化,特别是晶化温度下热处理可以形成纳米晶,因此通过热处理的方法是改善Ni60涂层的结合强度、抗冲蚀等性能的一种有效手段。目前,热处理对Ni60涂层的抗电化学腐蚀性能还有待研究。本文采用等离子喷涂的方法,通过工艺控制,制备出含有大量非晶态的Ni60涂层,研究热处理温度对涂层在0.5M的H2SO4溶液中的电化学性能的影响,探讨提高涂层性能的优化热处理工艺。
等离子喷涂所用基底材料为70mm×30mm×3.5mm的Q235A钢,喷涂材料为商业Ni60自熔合金气雾化粉末。其化学成分(质量分数,%)为:15~20Cr,3.0~4.5B,3.5~5.5Si,0.5~1.1C,Fe<5.0,Ni余量。粉末粒径44~105μm。喷涂前,基底经除油、干燥后,使用24目的棕刚玉砂进行表面喷砂粗化。涂层用APS-2000型大气等离子喷涂系统进行制备。喷涂工艺为:电压60V,电流500A,氩气流量45L/min,送粉量2.5kg/h,喷涂距离120mm,涂层厚度控制在200μm左右。涂层热处理在电炉中进行,热处理规程为200~700℃保温1h,空冷。喷涂态、热处理后涂层、基体Q235以及1Cr18Ni9Ti不锈钢的极化曲线测试在Autolabpastat 302型电化学工作站上进行。采用三电极体系,工作电极裸露面积为10mm×10mm,其余部分用环氧树脂涂覆。辅助电极为铂电极,参比电极为饱和甘汞电极(SCE)。测试溶液为0.5M H2SO4,温度为室温。动电位扫描速度为1mV/s。试验前将工作电极浸入溶液中,待开路自腐蚀电位稳定后开始测试。
涂层具有良好的抗腐蚀性能,在0.5M的H2SO4溶液中存在阳极钝化,腐蚀电位为-0.321V(相对于SCE),腐蚀电流密度为3.46×10-4A·cm-2,在0.5M H2SO4的抗腐蚀能力分别是Q235A低碳钢和1Cr18Ni9Ti不锈钢的14和1.8倍。不同温度热处理1h,涂层在0.5M H2SO4溶液中的腐蚀电流密度都比喷涂态降低,涂层的耐蚀性提高,以200~300℃热处理1h提高最为显著。200~400℃热处理1h后的涂层维钝电流密度降低;而500~700℃下热处理1h具有比喷涂态涂层更高的维钝电流密度。(榕霖)
现货资源
品名 | 规格 | 材质 | 厂家 | 地区仓库 | 价格 | 现货 |
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螺纹钢 | 12-32 | HRB400E | 长治市创发商贸有限公司 | 首钢长钢(首钢长钢) | 0 | 详情 |
热轧卷板 | 15.50×1500 | Q235B | 宁夏祥合明贸易有限公司 | 包钢(银川市西夏区) | 0 | 详情 |
普碳中板 | 14 | Q235B | 唐山沐翌供应链有限公司 | 唐钢(金秋港) | 0 | 详情 |
低合金板 | 50*2590*12000 | Q355CZ25 | 安阳市云昊商贸有限公司 | 安钢(卡车之家库) | 0 | 详情 |
无缝管 | 12*2 | 20# | 山东东银金属材料有限公司 | 聊城精密(东银库) | 5700 | 详情 |
圆钢 | 12 | HPB300 | 新疆硕丰供应链管理有限公司 | 昆仑(乌鲁木齐中心库-钢厂) | 0 | 详情 |
热轧卷 | 10.0*1500*C | 510L | 上海宏微钢铁贸易有限公司 | 日照(兴晟3号库) | 3940 | 详情 |
高线 | Φ20*C | Q355D | 上海北铭高强度钢材有限公司 | 韶钢(川流富锦库) | 5540 | 详情 |
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