通过快速感应加热辅助的浆料法和热浸镀铝工艺，显著提升了AISI 316L不锈钢的耐磨性和抗氧化性能

《Langmuir》：Enhanced Wear and Oxidation Resistance of AISI 316L Stainless Steel via Slurry and Hot-Dip Aluminizing Assisted by Rapid Induction Heating

本研究对比热浸铝（HDA）与浆料铝化（SA）结合快速感应加热的AISI 316L不锈钢涂层性能，发现SA涂层硬度（13.2 GPa）和耐磨性（3.2×10^-5 mm3/N·m）优于HDA，但氧化后增厚更显著（400 μm vs 230 μm）。结论：SA适合磨损环境，HDA更适合氧化环境。

　　

本研究探讨了AISI 316L不锈钢在两种不同的铝化处理（热浸铝化（HDA）和浆料铝化（SA））后的磨损及高温氧化行为，这两种处理均随后进行了快速感应加热。研究的目的是评估短时感应加热作为扩散处理的效率，并比较两种处理所得涂层的结构和性能差异。通过扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）和电子背散射衍射（EBSD）对涂层进行了微观结构分析，同时利用纳米压痕和磨损测试评估了其机械性能和摩擦学性能。HDA涂层具有均匀的外形，而SA涂层由于感应加热过程中局部温度梯度的作用形成了层状结构。尽管存在这些形态差异，两种涂层均包含Fe₂Al₅、FeAl和α-Fe(Al)相。SA涂层的表面硬度更高（13.2 GPa，而HDA涂层为10.8 GPa），摩擦系数更低（0.40，HDA涂层为0.52），因此其磨损率也显著更低（3.2 × 10^–5 mm³/N·m，HDA涂层为6.5 × 10^–5 mm³/N·m）。在1000 °C下进行24小时和96小时的等温氧化实验后发现，两种涂层均转变为具有连续Al₂O₃保护层的α-Fe(Al)基体。然而，96小时后SA涂层的厚度从35 μm增加到400 μm，而HDA涂层仅为230 μm，这表明SA过程中的铝扩散动力学更为显著。总体而言，结合快速感应加热的SA工艺表现出比HDA工艺更优异的耐磨性；而同样经过快速感应加热处理的HDA涂层则具有更好的抗氧化性能。