【摘 要】
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该文探讨了在低碳钢和不锈钢表面制备氧化物陶瓷膜的新方法.首先采用热浸镀铝工艺在钢材表面生成Fe-Al化合物层和纯铝层,然后用液相等离子体氧化工艺在钢铁基材的镀铝层上原
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该文探讨了在低碳钢和不锈钢表面制备氧化物陶瓷膜的新方法.首先采用热浸镀铝工艺在钢材表面生成Fe-Al化合物层和纯铝层,然后用液相等离子体氧化工艺在钢铁基材的镀铝层上原位生长氧化物陶瓷膜,使钢材表面性能得到了极大改善.对于经过热浸镀铝和液相等离子体氧化双重处理得到的钢材表面复合膜层,用XRD、SEM、EDS等手段分析了其形貌和结构组成.经过热浸镀处理后在钢材表面生成金属间化合物层和纯铝层,纯铝层的成分基本上与铝液相同,铝层和底材之间是金属间化合物层,主要由Fe<,2>Al<,5>相和FeAl<,3>相以及两种相的固溶体组成.经过等离子体氧化处理后,在样品的最外层生成了与烧结陶瓷相类似的氧化物膜层,其主要相组成是γ-Al<,2>O<,3>和α-Al<,2>O<,3>.通过显微硬度测试、拉伸弯曲性能测试、摩擦磨损实验综合评价了低碳钢表面复合膜层的机械性能.表面陶瓷层的硬度达到了1000HV,比基体钢材提高400％,抗弯强度提高了13.74％,而拉伸强度无显著变化.从表面层的断裂行为判断复合层之间有很强的结合力.在油润滑条件下氧化膜的摩擦系数仅为0.03-0.06,并呈现了优异的耐磨性能.该文还对钢材热浸镀铝过程中金属间化合物的形成机理、液相等离子体氧化机理做了初步的探讨.
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