AlTiN、AlCrN和AlCrSiWN硬质涂层在3.5％ NaCl溶液中的耐腐蚀性能和涂层孔隙率研究

摘要

采用阴极电弧沉积工艺,在晶粒度为0.3μm的WC-12Co-0.95Cr3C2-0.35VC硬质合金基体表面沉积Al0.66Ti0.34N、Al0.66Cr0.34N和Al0.65Cr0.30Si0.04W0.01N硬质涂层.采用动电位极化曲线和电化学阻抗谱方法(EIS),研究3种涂层在质量分数为3.5％的NaCl溶液中电化学腐蚀行为;基于动电位极化数据计算,通过Matthew公式获得了3种涂层的孔隙率.结果表明:与未涂层的硬质合金基体相比,涂层硬质合金的自腐蚀电流密度下降95％以上,耐腐蚀性能显著提高.AlTiN涂层晶粒为柱状晶,其表面存在明显的液滴与孔洞缺陷,这些缺陷为腐蚀电解质的扩散提供了快速通道,因此在3种涂层中其耐腐蚀性能相对较差.具有细晶、致密结构的AlCrSiWN涂层表现出最好的耐腐蚀性能.对3种涂层在不同阳极电位下EIS进行研究,揭示了涂层硬质合金的本征腐蚀机理.