Al2O3-TiO2復(fù)相涂層界面特性與LBE腐蝕性能研究.pdf

1、論文以CrFe粉、FeAl粉和純Ti粉為原料，用熱噴涂和激光原位反應(yīng)復(fù)合工藝在中國低活化馬氏體（CLAM）鋼基材表面制備了Al2O3-TiO2復(fù)相涂層。采用光學(xué)顯微鏡（OM）、X-射線衍射儀（XRD）、掃描電子顯微鏡（SEM）和能譜分析儀（EDS）、拉壓試驗(yàn)機(jī)以及維氏硬度計(jì)等對涂層的形貌組織及相關(guān)性能進(jìn)行了表征與測試，主要獲得的研究結(jié)果有：
　　(1)制備出的 Al2O3-TiO2復(fù)相涂層表面形貌平整、無氣孔、無裂紋等缺陷；涂層組

2、織均勻致密，晶粒比較細(xì)?。煌繉游锵嘟M成為Al2O3、TiO2、Fe2TiO5、Fe-Cr、(Al.948Cr.052)2O3、(Al0.9Cr0.1)2O3。涂層的組成物相種類由表及里基本不變，但是物相的含量有所起伏。
　　(2) Al2O3-TiO2復(fù)相涂層/基材CLAM鋼界面附近的涂層顯微硬度平均值為2219.7 HV0.1。當(dāng)涂層很薄時(shí)壓痕周圍出現(xiàn)裂紋；當(dāng)涂層相對較厚時(shí)，壓痕輪廓清晰可見，沒有裂紋產(chǎn)生。
　　(3)參考

3、國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T6396-2008，設(shè)計(jì)研制了涂層/基材界面的剪切強(qiáng)度測試裝置。采用用多次測量求平均值的方法得到Al2O3-TiO2復(fù)相涂層與基材CLAM鋼界面的平均剪切強(qiáng)度為280 MPa，標(biāo)準(zhǔn)差為5.5 MPa，離散系數(shù)為1.96％，測試數(shù)值穩(wěn)定。Al2O3-TiO2復(fù)相涂層與基材CLAM鋼之間形成了很好的冶金結(jié)合，結(jié)合強(qiáng)度較高。
　　(4)對Al2O3-TiO2復(fù)相涂層試樣進(jìn)行了輻照能量為200 keV，劑量分別為5?101

4、6 ions/cm2與5?1017 ions/cm2的氦離子輻照。對輻照后的涂層試樣進(jìn)行了550℃的鉛鉍合金（LBE）腐蝕實(shí)驗(yàn)，腐蝕時(shí)間分別是200小時(shí)、300小時(shí)和500小時(shí)。在基材CLAM鋼中，鉛的擴(kuò)散深度隨著腐蝕時(shí)間的延長而增加，200小時(shí)、300小時(shí)和500小時(shí)腐蝕后鉛的擴(kuò)散深度分別為13μm、18μm、30μm左右，然而，在輻照過后的Al2O3-TiO2復(fù)相涂層中，即使是500小時(shí)的靜態(tài)LBE腐蝕后也沒有鉛鉍的擴(kuò)散現(xiàn)象。腐蝕后