预镀镍层对一种C-Mn-Si高强钢选择性氧化行为的影响

作者：蒋光锐; 王海全; 刘广会; 周建; 滕华湘

来源：表面技术, 2021, 50(02): 304-309.

DOI：10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2021.02.032

• 预镍镀
• 镀锌
• 高强钢
• 选择性氧化
• 扩散

目的抑制高强钢中合金元素在表面选择性氧化。方法在一种C-Mn-Si体系高强钢表面预先电镀100 nm厚度的镍,然后在镀锌模拟器上进行模拟退火处理。使用扫描电镜及其附属的X射线能谱仪观察分析了试样表面形貌和元素构成,使用辉光放电光谱仪研究了样品退火后表面的元素深度分布,使用X射线光电子能谱鉴定了样品退火后的表面化合物种类。结果预镀镍样品退火后,表面存在一层疏松的镍层,少量颗粒状氧化物分布在镍层表面;而未镀镍样品退火后,则在表面晶界和晶粒中均出现颗粒分布的氧化物。延长退火时间会显著增加表面氧化物的数量,降低表面镍含量。辉光放电光谱分析表明,表面沉积的镍镀层能够抑制合金元素在表面的选择性氧化。退火10 s后,Mn元素的表面富集量减少了52%,Si元素的表面富集量减少了23%;而退火50s后,Mn元素和Si元素的表面富集量均减少42%。X射线光电子能谱分析表明,镀镍样品表面的氧化物以不定型氧化物为主,而未镀镍样品表面的氧化物主要为晶态氧化物。结论 100 nm厚度的预镀镍能够有效降低Si和Mn向外的扩散速率,抑制Si和Mn元素在表面的富集程度,改变表面选择性氧化产物的种类,减少高强钢表面氧化物的数量。

• 单位
  首钢集团有限公司