振动助渗制备45钢表面铝化物涂层及其抗高温氧化性能

孟堃¹，詹肇麟²，王远¹，王伟¹，于晓华³，荣菊⁴

1. 西南林业大学机械与制造工程学院2. 昆明理工大学材料科学与工程学院3. 昆明理工大学固体废弃物资源化国家工程研究中心4. 中国科学院金属研究所

摘 要：为降低渗铝温度以细化晶粒和提高45钢表面的抗高温氧化性能,采用振动助渗在其表面制备纳米结构铝化物涂层。采用X射线衍射仪分析涂层的相组成,采用扫描电子显微镜和原子力显微镜观察涂层的微观组织结构,采用能量色散光谱仪分析涂层微区化学成分,采用划痕仪检测涂层与基体的结合强度。结果表明:铝化物涂层主要由η-Fe₂Al₅和少量θ-FeAl₃相组成,且其具有单层、致密及均匀特性。120min振动助渗下形成的铝化物涂层表面呈现出凹坑和丘陵状两种典型纳米结构区域,且距表面越远,涂层的纳米晶越粗大;垂直加载载荷68N时出现噪声信号,涂层开始发生破损;涂层抗氧化试验中的氧化增重量和剥落量仅为未表面涂层处理45钢试样的1/60和1/160,说明铝化物涂层显著增强了45钢表面抗高温氧化的能力。

关键词：45钢;振动助渗;铝化物涂层;抗高温氧化;