贺星等：S355海洋钢表面微弧氧化复合膜层耐蚀性能 ·1155· 现是由于电解液中添加剂所致，SiO,随着微弧氧化 A3+参与微弧氧化反应并以A山，Ti,O,存在于涂层当 反应逐渐沉积到涂层表面，T0,在溶液中与0，和 中，如图2(b)所示. (a) ■—A1 A-AlFes b ▲-A1 7一AL,03 ·-AINi,7一TiC △-Ti0,口一Si0, ◆-Al,0★-AlFeNi ·一AF,■一ALTi,0 20 30 40 50 .60 708090 20 30 40 50 60 70 80 90 20/ 20M9 图2不同制备方式下涂层表面X射线衍射图谱.(a)LC:(b)LC+MA0 Fig.2 XRD patterns of the coatings prepared by different methods:(a)LC;(b)LC+MAO 图3为熔覆涂层与复合膜层表面形貌图与相应 层，表明涂层与基体形成较好的冶金结合.图3(c) 的点能谱图.图3(a)为熔覆涂层表面形貌图，可以 为复合膜层形貌，可以看到膜层呈典型的熔岩凝固 看到熔覆涂层表面有较大的孔洞，出现了一条明显 的形貌特征，膜层表面分布着较多的微孔，微孔细小 的微裂纹，增强相TC分布均匀，TC形貌主要为细 而不均匀，这主要是由于微弧氧化过程中击穿放电 小颗粒状，且有连接长大的趋势.图3(b)为相应的 时间短，热量集中，容易形成熔化微区，生成熔融态 点能谱分析结果，可以看到涂层表面元素主要为 氧化铝，且在放电通道中反应生成的气体压力和放 Al、C、Ti、Fe、O和Ni,这也与测试的X射线衍射结 电压力被升高，导致部分熔融的氧化铝从放电通道 果相吻合.涂层内的Fe元素主要来自基体和扩散 喷射而出，因此在周围形成了熔岩凝固的形貌[) 12000 Al (b) 元素质量分数烧原子分数% 10000 2.27 5.54 0 14.28 26.14 AI 49.15 52.63 8000 19.84 8.12 10.03 5.36 443 221 6000 4000 2000 0 4 910 E/keV 7000 d 元素质量分数修原子分数% 0 2198 30.19 6000 4 57.47 46.94 1109 8.86 5000 8.34 13.80 1.13 052 4000 3000 2000 1000 0 3 4 10 E/keV 图3不同制备方式下涂层表面形貌及能谱图.(a,b)LC:(c,d)LC+MAO Fig.3 Surface morphologies and EDS analysis results of the coatings prepared by different methods:(a,b)LC;(c,d)LC MAO贺 星等: S355 海洋钢表面微弧氧化复合膜层耐蚀性能 现是由于电解液中添加剂所致,SiO2随着微弧氧化 反应逐渐沉积到涂层表面,TiO2 在溶液中与 O2 和 Al 3 + 参与微弧氧化反应并以 Al 2Ti 7O15存在于涂层当 中,如图 2(b)所示. 图 2 不同制备方式下涂层表面 X 射线衍射图谱 郾 (a) LC; (b) LC + MAO Fig. 2 XRD patterns of the coatings prepared by different methods: (a) LC; (b) LC + MAO 图 3 不同制备方式下涂层表面形貌及能谱图 郾 (a, b) LC; (c, d) LC + MAO Fig. 3 Surface morphologies and EDS analysis results of the coatings prepared by different methods: (a, b) LC; (c, d) LC + MAO 图 3 为熔覆涂层与复合膜层表面形貌图与相应 的点能谱图. 图 3(a)为熔覆涂层表面形貌图,可以 看到熔覆涂层表面有较大的孔洞,出现了一条明显 的微裂纹,增强相 TiC 分布均匀,TiC 形貌主要为细 小颗粒状,且有连接长大的趋势. 图 3(b)为相应的 点能谱分析结果,可以看到涂层表面元素主要为 Al、C、Ti、Fe、O 和 Ni,这也与测试的 X 射线衍射结 果相吻合. 涂层内的 Fe 元素主要来自基体和扩散 层,表明涂层与基体形成较好的冶金结合. 图 3(c) 为复合膜层形貌,可以看到膜层呈典型的熔岩凝固 的形貌特征,膜层表面分布着较多的微孔,微孔细小 而不均匀,这主要是由于微弧氧化过程中击穿放电 时间短,热量集中,容易形成熔化微区,生成熔融态 氧化铝,且在放电通道中反应生成的气体压力和放 电压力被升高,导致部分熔融的氧化铝从放电通道 喷射而出,因此在周围形成了熔岩凝固的形貌[13] . ·1155·