ZL101表面电火花沉积Zr基非晶涂层的组织结构

摘要

目的提高铝合金材料的表面性能,开拓非晶涂层的应用。方法以直径为2 mm的Zr55Al10Ni5Cu30非晶合金棒为电极,采用电火花沉积技术在氩气保护下沉积两遍,在ZL101A铝合金表面制备非晶沉积层。通过X射线衍射仪(XRD)、光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和共聚焦显微镜等,分析研究了沉积层的相组成、表面形貌、组织结构、微区成分和界面特性。结果沉积层表面呈银灰色橘皮状,表面较致密、均匀,为典型的"火山坑"和"溅射状"花样形貌。涂层表面凸凹不平,表面粗糙度均方根偏差Rq约为3μm,沉积层厚度约为40μm,主要由非晶、ZrO_2、Cu_8Zr_3和ZL101基体Al(Si)相等组成,非晶以团块状或条状分布在晶体相之间。结论由于元素互扩散,非晶涂层与基材在界面处形成了3~4μm厚的过渡层,且呈良好的冶金结合。