机械工程学报

作者：王琳婷, 朱丽娜, 李润杰, 康嘉杰, 卢晓亮

单位：1. 中国地质大学(北京)工程技术学院 北京 100083;2. 中国地质大学(北京)郑州研究院 郑州 451283;3. 矿冶科技集团有限公司 北京 100160

关键词：冷喷涂,超音速火焰喷涂,FeCoCrNiMn,高熵合金涂层,腐蚀；

基金：国家自然科学基金(52275218，52175196)和装备发展部重点(80923010602)资助项目。

在深海钻探中，钻探零部件承受海水钻井液的侵蚀，OH-和Cl-等腐蚀介质使其服役环境十分苛刻，影响钻进效率甚至设备安全，因此在钻探零部件表面进行防护具有十分重要的意义。高熵合金被视为耐蚀性材料的新发展方向，在再制造工程领域有广泛的应用前景。采用冷喷涂(Cold spray, CS)和超音速火焰喷涂(High velocity oxy-fuel, HVOF)制备的FeCoCrNiMn高熵合金涂层以模拟海水钻井液为介质，连续浸泡(15 d、30 d、45 d)，探究两种涂层在不同浸泡时间的耐腐蚀性能。结果表明，CS涂层相对于HVOF涂层表现出了更大的阻抗值和更小的电子传递速率。Cr在合金表面可以形成一层以Cr2O3为基础的保护性钝化膜，呈现出较优的钝化性能。浸泡45 d的CS和HVOF涂层表面均有Cl元素富集的点蚀出现，随着浸泡时间的延长，点蚀区域可能剥落造成涂层内部的缝隙腐蚀。所以，CS涂层和HVOF涂层均可以在深海钻探中对钻探零部件起到防护作用，对比得出CS涂层的耐腐蚀性能优于HVOF涂层。

来源：2024年第14期

《机械工程学报》期刊编辑部

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