图1为不同冲蚀温度冲蚀后FeAl-Al涂层的表面形貌图,其中冲蚀角度为90°,冲蚀磨粒流量为2kg。图1(a)为常温下FeAl-Al涂层冲蚀后的表面形貌图,由图可知,FeAl-5Al涂层冲蚀后表面出现大量的划痕与孔洞,部分区域出现大型的凹坑,表面山丘状结构减少,涂层表面出现层状脱落。常温冲蚀条件下,FeA1金属间化合物存在一定的室温脆性,所以涂层在常温下失重主要由脆性剥落与犁削引起。图1(b)为300℃冲蚀后的形貌图,对比常温下涂层冲蚀后的表面形貌可知,表面裂缝减少,凹坑变浅。图1(c)为400℃冲蚀后的形貌图,随着冲蚀温度的升高,涂层冲蚀磨损程度再一次减弱。我们前期考察热处理对涂层微观组织结构影响时发现,热处理可促进涂层的裂缝的减少与愈合,提升涂层性能,因此,冲蚀性能的提升可归因于冲蚀温度的热处理效应。图1(d)为500℃冲蚀后形貌图,涂层仍然存在大量的山丘结构,大部分区域保留冲蚀前的完整结构。

图1 FeAl-5Al涂层在不同冲蚀温度后冲蚀表面形貌图
图2为FeAl-Al涂层冲蚀率随冲蚀温度的变化图,由图可知,常温下涂层冲蚀率为5.36mg/kg,300℃冲蚀时冲蚀率降低为4.53mg/kg,由于冲蚀温度的升高,涂层的韧性增强,同时,由于冲蚀温度的升高,对涂层产生类似热处理的效应,消除喷涂缺陷,促进涂层质量提升,增强了其抗冲蚀能力。随着冲蚀温度的再次升高,400℃冲蚀时冲蚀率为3.22mg/kg。实验结果表明冲蚀温度升高能继续降低冲蚀率,增强涂层抗冲蚀能力。冲蚀温度为500℃时,冲蚀率降低为1.86mg/kg,抗冲蚀能力最佳。
图2 FeAl-5Al涂层冲蚀率随冲蚀温度的变化
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