高速氧燃料喷涂FeCr??Ni??Mn??B?Mo?Al?.?Si?.?涂层在海水中的磨损-腐蚀耦合行为研究

《Coatings》：Effect of Wear on the Corrosion Behavior of High-Velocity Oxygen Flame-Sprayed FeCr35Ni20Mn10B8Mo5Al1.8Si1.5 Amorphous Alloy Coating

　　

摘要

在许多海洋环境中，弹射导轨、炮塔底座、飞行甲板、弹射器等特殊部件遭受连续的盐雾腐蚀，同时还伴随不规则的间歇性重载磨损，导致设备严重损坏。这种磨损-腐蚀过程伴随着腐蚀产物的积累，与连续的耦联磨损和腐蚀不同。然而，这些部件的腐蚀问题十分严重，而磨损后腐蚀产物如何影响腐蚀行为尚不明确。本研究选取了一种新型FeCr₃₅Ni₂₀Mn₁₀B₈Mo₅Al_1.8Si_1.5（FAA）涂层，以评估磨损对海水腐蚀行为的影响。通过动电位极化（PDP）和电化学阻抗谱（EIS）研究了不同载荷下磨损后高速氧燃料（HVOF）喷涂FAA涂层的腐蚀行为，并利用扫描电子显微镜（SEM）、能量色散X射线能谱（EDS）和X射线衍射（XRD）分析了磨损痕迹中的腐蚀产物。结果表明，HVOF FAA涂层具有致密结构，孔隙率为3.12 ± 0.25%，非晶含量为85.5 ± 4.3%，结合强度超过38.9 ± 6.7 MPa，硬度为655 ± 48 HV_0.2。在中低强度预磨损条件下，磨损诱导形成的致密氧化层有效增强了耐蚀性，腐蚀电流密度为0.307 μA/cm²，略高于未磨损FAA涂层的0.260 μA/cm²。相反，在强烈磨损条件下，机械力破坏了表面保护层，导致防腐屏障严重退化。在30 N载荷和300 mm/s速度条件下磨损的样品，其腐蚀电流密度高达1.67 μA/cm²。