Si含量对激光熔覆316L工艺及腐蚀性能的影响

作者：董刚; 尤涵潇; 毛凯军; 袁能军; 戈民杰; 俞学振; 张群莉; 姚建华

来源：表面技术, 2023, 1-15.

• 激光熔覆
• 316
• Si
• 工艺性能
• 腐蚀性能

目的采用激光熔覆技术在316L不锈钢基材上制备了不同Si含量的316L熔覆层，期望通过提高316L不锈钢粉末中Si元素的含量来改变熔覆层组织形貌，进而提高熔覆层耐腐蚀性能。方法采用激光共聚焦显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪、差重-热差测试对熔覆层试样的宏观形貌与微观结构组成进行了表征。结果随着Si含量的提升，激光熔覆层厚度提升，平均单层熔覆层厚度由0.8%Si的700μm熔高提升至1.2%Si的800μm与1.6%Si的900μm，分别提升14%与29%。其次，Si含量的提升能显著提升熔覆层抗高温氧化性能，高温下氧化形成的SiO2膜层能够有效阻碍O2对熔池的氧化。TG测试结果表明，0.8%Si在高温下平均氧化增重32%，而1.6%Si氧化增重仅为19%。同时，原位生成的纳米氧化硅颗粒使得熔覆层组织晶粒出现细化。最后，随着Si元素含量的提升，熔覆层耐腐蚀性能得到显著提升。Si元素形成的氧化膜层能有效阻碍腐蚀的进行，提升熔覆层的腐蚀性能。熔覆层自腐蚀电位正向偏移，腐蚀电流下降，同时熔覆层阻值提升。结论随着Si元素含量由0.8%提升至1.6%，熔覆层工艺性能显著提升，熔覆层厚度增加且高温抗氧化性能提升，同时熔覆层耐腐蚀性能得到显著提高。

• 单位
  浙江工业大学