超声振动辅助 45 钢表面铬粉机械涂覆的优异耐蚀性

《Science China-Materials》：Ultrasonic vibration-assisted mechanical coating of Cr powders on 45 steel for superior corrosion resistance

　　摘要在金属基体上制备功能涂层是金属防腐的一种有效方法。然而，传统方法通常耗时且严重依赖对样品的加热，因此不可避免地产生热效应，导致涂层层密度不足、结合力薄弱，最终在服役过程中发生灾难性的剥离失效。为了提高涂层的使用寿命和制备效率，迫切需要一种能够在低温条件下快速实现涂层且具有高结合强度的方法。本文提出了一种超声振动辅助机械涂层（UVAMC）技术，并成功将其应用于在近室温下将铬（Cr）粉末沉积到45钢基体上。在31 MPa的低加工应力下，仅用不到1秒即制备出均匀致密的Cr涂层，其厚度可控（1.85、13.4和23.5 μm）。该涂层具有卓越的界面强度，达到66.0 MPa，这归因于原子尺度的10–20 nm互扩散区。同时，沉积涂层的腐蚀电流密度与304不锈钢在3.5 wt% NaCl溶液中的腐蚀电流密度相当，表明其具有优异的耐腐蚀性能。沉积样品的抗压和抗拉强度保持不变。此外，我们还将Cu、Al和316不锈钢粉末沉积到45钢上，并通过UVAMC技术设计出了"SZU"的形状。我们的结果表明，UVAMC技术是一种高效且灵活的方式，可用于在金属材料表面涂覆功能粉末并增强特定性能。