铝酸盐电解液中等离子体电解氧化制备Q235/45钢陶瓷涂层的腐蚀与磨损性能协同提升机制研究

本文推荐：研究团队通过等离子体电解氧化(PEO)技术在铝酸钠电解液中，于Q235(0.12-0.2 wt.% C)和45钢(0.42-0.5 wt.% C)表面成功制备出以FeAl2O4/Fe3O4/Al2O3为主的致密陶瓷涂层。该涂层硬度达824.44-783.37 HV1，腐蚀电流密度低至10-8 A•cm-2量级，磨损测试中可承受10N载荷1800秒摩擦，综合性能提升两个数量级。

　　

Highlight

等离子体电解氧化(PEO)陶瓷涂层的形成机制在Q235和45碳钢基体上展现出显著差异。如表6所示，Q235钢的低碳含量(0.12-0.2 wt.%)促进高效阳极氧化，形成43.8 μm厚涂层；而45钢(0.42-0.5 wt.% C)因高碳导致的微观结构差异，生成更厚(50.07 μm)但硬度略低(783.37 HV₁)的涂层。

Conclusion

通过铝酸钠电解液中的PEO处理，在不同碳钢表面成功制备出颜色均匀、结构致密的陶瓷涂层，主要发现包括：

1. 1.

   Q235和45钢表面涂层厚度分别为43.8 μm和50.07 μm

2. 2.

   涂层主要由FeAl₂O₄、Fe₃O₄和Al₂O₃相组成

3. 3.

   腐蚀电流密度降至3.59×10^-8-4.07×10^-8 A•cm^-2，耐蚀性提升两个数量级

4. 4.

   涂层可承受10N载荷下1800秒干摩擦，展现出卓越的耐磨性能