扫描速度对激光熔覆Al-Ni-TiC-CeO2复合涂层组织与性能的影响

目的解决S355海洋钢在海洋环境中的腐蚀、磨损问题,制备良好的涂层结构,并延长其使用寿命。方法采用激光熔覆工艺在S355海洋钢表面制备Al-Ni-Ti C-CeO_2复合涂层,研究扫描速度对涂层组织与性能的影响,利用扫描电镜观察涂层的微观组织形貌,结合X射线衍射仪对涂层物相进行分析。采用显微硬度计、摩擦磨损试验机和电化学工作站对涂层的硬度、耐磨性和耐蚀性进行测试分析。结果不同扫描速度制备的涂层均出现Al-Fe相,涂层与基体有良好的冶金结合。随着扫描速度的增加,涂层厚度逐渐降低,涂层内组织由短棒状向颗粒状转变,裂纹和气孔逐渐减少,稀释率逐渐降低。涂层表面硬度最高为846.6 HV0.2。涂层磨痕宽度最低为449.4μm,深度为15.5μm,磨损速率最低为3.88×10~(–6)mm~3/(N·s)。涂层自腐蚀电位最大为–0.60396V,最小自腐蚀电流密度为2.3753×10~(–8)A/cm~2,阻抗最大能达到2.5kΩ,腐蚀速率最低为0.0725mm/a,约为基材的33.6%。结论在S355海洋钢表面激光熔覆Al-Ni-TiC-CeO_2复合涂层,可有效提高其耐磨与耐蚀性能。当扫描速度为7.5 mm/s时,性能最佳。