氩离子轰击对中频-直流磁控溅射铝薄膜耐蚀性能的影响

论文摘要

目的研究氩离子轰击这种后处理工艺对TC4钛合金表面铝膜层结构和耐蚀性能的影响,为飞机钛合金紧固件的表面腐蚀防护工作提供理论依据。方法首先采用中频-直流相结合的磁控溅射离子镀方法在Ti-6Al-4V钛合金（TC4）基体表面制备铝膜,通过电化学方法研究膜层厚度和腐蚀时间对耐蚀性能的影响规律。其次,采用氩离子轰击工艺对膜层进行后处理,探讨氩离子轰击对膜层耐蚀性能的影响,同时利用SEM、EDS、AFM表征界面形貌,并分析耐蚀机理。最后,通过显微硬度仪和微纳米划痕仪测试膜层表面硬度和界面结合性能。结果随着膜层厚度从11.1μm增加至15.9μm,自腐蚀电流密度下降了76.6%,而当厚度由15.9μm增加至20.3μm时,自腐蚀电流密度又下降了24.3%。腐蚀浸泡时间达到24 h时,腐蚀产物在疏松氧化膜内的累积和覆盖阻碍了膜层的腐蚀;在48～72 h时,随着铝膜层相对疏松的腐蚀产物逐渐脱落,腐蚀逐渐加剧;浸泡至96h时,涂层表面出现宏观腐蚀坑。氩离子轰击后,膜层表面粗糙度增加,铝膜层自腐蚀电流密度由未轰击时的1.65×10-8A/cm2大幅度降低至7.29×10-10A/cm2。结论随着铝膜层厚度的增加,膜层耐蚀性逐渐增强。膜层在浸泡初期和中期,均具有较强的耐腐蚀性能;浸泡后期,膜层逐渐发生点蚀,耐蚀性能下降。表面氩离子轰击后,膜层的耐蚀性能、显微硬度和界面结合性能显著提高。

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文章来源

类型: 期刊论文

作者: 王付胜,何鹏,郁佳琪,胡隆伟,刘燕,陈亚军

关键词: 中频直流磁控溅射,铝膜层,氩离子轰击,耐腐蚀性能

来源: 表面技术 2019年03期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 金属学及金属工艺

单位: 中国民航大学中欧航空工程师学院,贵州航天精工股份有限公司,天津航天精工股份有限公司

基金: 中国民航大学专项资助(3122018Z003)~~

分类号: TG178

DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2019.03.026

页码: 185-194

总页数: 10

文件大小: 3960K

下载量: 168

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