第十五届全国表面工程青年学术会议

煤矿井下液压支架立柱因高湿、高盐的矿井水环境而遭受严重腐蚀，服役寿命显著缩短。本研究采用高速激光熔覆技术在立柱表面制备多层Fe基涂层，并通过7个周期的干湿循环喷淋试验系统研究其在矿井水中的腐蚀行为。结合动电位极化、电化学阻抗谱、恒电位极化、电化学噪声及Mott-Schottky测试，对涂层在不同喷淋周期下的电化学腐蚀行为进行了系统表征。结果表明，在喷淋初期（1-4周期），Fe基涂层表现出优异的耐腐蚀性能，涂层发生点蚀事件的频率低。这主要归因于涂层表面形成了高阻抗、低缺陷密度、以Cr₂O₃为主的钝化膜，其优异的再钝化能力有效抑制了亚稳态及稳态点蚀的发生。进入第5-7周期后，钝化膜缺陷密度增加、再钝化能力下降，促进了钝化膜溶解及点蚀的萌生与扩展，导致涂层均匀腐蚀与点蚀事件的发生频率显著上升。因此，涂层腐蚀机制由早期的均匀腐蚀与再钝化主导，转变为以自催化效应为核心的点蚀主导模式。点缺陷模型进一步揭示，当阳离子空位在涂层/钝化膜界面过量堆积时，会引发钝化膜局部剥离，最终诱发稳态点蚀的形成。
 

液压支架立柱; 高速激光熔覆; Fe基涂层; 电化学测量; 耐腐蚀性能