[1]茅舒青*,韩越祥.建筑景观钢结构的表面改性设计与性能研究[J].电镀与精饰,2024,(4):51-58.[doi:10.3969/j.issn.1001-3849.2024.04.008]
　Mao Shuqing *,an Yuexiang.Research on surface modification and property of architectural landscape steel structures[J].Plating & Finishing,2024,(4):51-58.[doi:10.3969/j.issn.1001-3849.2024.04.008]
点击复制

建筑景观钢结构的表面改性设计与性能研究
()

《电镀与精饰》[ISSN:1001-3849/CN:12-1096/TG]

卷:
期数:
2024年4
页码:
51-58
栏目:
出版日期:
2024-04-01

文章信息/Info

Title:
Research on surface modification and property of architectural landscape steel structures
作者:
（浙江工业职业技术学院 设计与艺术学院，浙江 绍兴 312099）
Author(s):
Mao Shuqing *; ??an Yuexiang
( School of Design and Art Zhejiang Industry Polytechnic College ，Shaoxing 312099，??hina )
关键词:
钢结构; 等离子喷涂涂层; 化学修饰; 耐磨性; 耐蚀性
Keywords:
steel structure ;  plasma spray coating ;  chemical modification ;  wear resistance ;  corrosion resistance
分类号:
TG174.4
DOI:
10.3969/j.issn.1001-3849.2024.04.008
文献标志码:
A
摘要:
为了提升建筑景观钢结构的表面性能，采用等离子喷涂和化学修饰的方法在钢结构用 Q345B 钢基体表面制备了 4 种不同成分配比的（ Ni60+ Al 2 O 3 ）涂层，研究了粉末成分配比对涂层物相组成、形貌、硬度、耐磨性和耐蚀性的影响。结果表明， 4 种涂层表面未见异常凹坑或者裂纹，局部存在未完全熔化的颗粒和微孔；涂层表面粗糙度会随着 Ni60 粉末质量分数的增加而减小。涂层 A （ 10%Ni60 ）、涂层 B （ 20%Ni60 ）、涂层 C （ 30%Ni60 ）和涂层 D （ 40%Ni60 ）与钢结构基体的结合强度分别为 26 、 37 、 50 和 56 MPa ，涂层区和界面区的硬度都高于钢结构基体，涂层 C 的涂层区硬度最高；当 Ni60 粉末质量分数从 10% 增加至 40% ，涂层的磨损率先减后增，涂层 C 的磨损率最小，具有最佳耐磨性能。化学修饰处理可以提升 Q345B 钢基体表面涂层的耐蚀性能，且当 Ni60 粉末质量分数从 10% 增加至 40% ，化学修饰后涂层的腐蚀电位先正移后负移、腐蚀电流密度先减后增、阻抗弧半径先增后减，化学修饰后涂层 C 的腐蚀电位最正、腐蚀电流密度最小、阻抗弧半径最大，涂层 C 具有最佳耐蚀性能。
Abstract:
： In order to improve the surface performance of architectural landscape steel structures ， four different composition ratios of （ Ni60+Al 2 O 3 ） coatings were prepared on the Q345B steel substrate surface using plasma spraying and chemical modification methods. The effects of powder composition ratios on the phase composition ， morphology ， hardness ， wear resistance ， and corrosion resistance of the coatings were studied. The results showed that there were no abnormal pits or cracks on the surface of the four coatings ， and there were partially melted particles and micropores in local areas ； The surface roughness of the coating will decrease as the mass fraction of Ni60 powder increases ， the bonding strength between coating A （ 10% Ni60 ）， coating B （ 20% Ni60 ）， coating C （ 30% Ni60 ）， and coating D （ 40% Ni60 ） with the steel structure substrate is 26 ， 37 ， 50 ， and 56 MPa ， respectively. The hardness of the coating area and interface area is higher than that of the steel structure substrate ， and the coating area of coating C has the highest hardness ； When the mass fraction of Ni60 powder increases from 10% to 40% ， the wear of the coating first decreases and then increases ， and the wear rate of coating C is the smallest ， with the best wear resistance. Chemical modification treatment can improve the corrosion resistance of the surface coating on Q345B steel substrate. When the mass fraction of Ni60 powder in creases from 10% to 40% ， the corrosion potential of the chemically modified coating first shifts positive and then negative ， the corrosion current density first decreases and then increases ， and the impedance arc radius first increases and then decreases. After chemical modification ， the corrosion potential of coating C is the most positive ， the corrosion current density is the smallest ， and the impedance arc radius is the largest ， coating C has the best corrosion resistance performance.

参考文献/References:



[1] 陈翔祥 , 张朴 , 曾鲜 , 等 . 海洋环境中钢结构耐湿硫化氢 / 海水腐蚀防腐涂层研究现状 [J]. 材料保护 , 2023, 56(8): 157-167.

[2] 杨寅明 , 李浩杰 . 输电塔架用 Q345 钢表面 Zn-Ni/TiO 2 复合涂层的性能研究 [J]. 合成材料老化与应用 , 2023, 52(4): 69-72.

[3] 黄昌磊 , 张贵弟 , 万平 , 等 . 民用建筑钢结构防腐涂装及涂层修补技术 [J]. 建筑技术开发 , 2023, 50(4): 11-14.

[4] 孙振东 , 杨颜宁 , 宋秋实 , 等 . Q235 钢表面双硅烷复合膜的制备与性能表征 [J]. 电镀与涂饰 , 2019, 38(15): 802-807.

[5] 王利艳 , 咸庆军 . 建筑结构用 Q235 钢超声波辅助锌 - 锰系磷化处理及耐蚀性研究 [J]. 电镀与精饰 , 2023, 45(8): 26-33.

[6] Zhang Z, Zhang D, Xie Y. Experimental study on water droplet erosion resistance of coatings (Ni60 and WC-17Co) sprayed by APS and HVOF[J]. Wear, 2019, 432-433: 202950-202962.

[7] Zhang C, Pei S, Ji H, et al. Fabrication of Ni60 – SiC coating on carbon steel for improving friction, corrosion properties[J]. Materials Science and Technology, 2017, 33(4): 446-453.

[8] 石圆圆 , 罗玉凤 . 轻轨建筑钢结构的表面防护与性能研究 [J]. 电镀与精饰 , 2023, 45(3): 60-67.

[9] 张玉龙 , 侯荣国 , 王瑞 , 等 . 不锈钢表面 PANI/Nd 2 O 3 /EP 复合涂层的制备与性能 [J]. 电镀与涂饰 , 2022, 41(24): 1729-1734.

[10] Sheng B L, Li J L, Jie W G, et al. Progress in corrosion-resistant coatings on surface of low alloy steel[J]. Journal of Iron and Steel Research International, 2022, 30(2): 193-215.

[11] 刘艳 , 冀杰 . 45# 钢表面 Ni-W/ZnO 超疏水复合涂层的制备及性能研究 [J]. 电镀与精饰 , 2023, 45(5): 26-33.

[12] 薛胜利 , 李金华 , 姚芳萍 , 等 . H13 钢表面激光熔覆原位生成 WC 增强 Ni60 梯度涂层的组织及性能 [J]. 稀有金属与硬质合金 , 2022, 50(6): 41-45.

[13] 王权 , 刘秀波 , 刘庆帅 , 等 . 45# 钢激光熔覆 Ni60/Cu 自润滑复合涂层组织演变及摩擦学性能 [J]. 中国表面工程 , 2022, 35(6): 232-243.

[14] Sheng D W, Zhi Y F, Guang Q, et al. Microstructural characteristic and solid particle erosion behavior of plasma-sprayed Ni60/Ni-WC composite coating[J]. Key Engineering Materials, 2021, 6253: 512-518.

[15] 邵宗明 , 杨浩 , 柳伟平 , 等 . CLAM 钢表面 Fe-Al/Al 2 O 3 涂层的制备及其耐腐蚀性能研究 [J]. 现代化工 , 2023, 43(8): 149-155.

[16] 许斌 , 钱建才 , 项运良 , 等 . 钢基镍磷合金 PTFE 复合涂层耐磨耐蚀性能研究 [J]. 表面技术 , 2021, 50(9): 261-268.

[17] 孟俊臣 , 卢建红 , 范金龙 , 等 . 含铬与无铬锌铝涂层在硫酸盐还原菌环境中的腐蚀对比 [J]. 电镀与涂饰 , 2022, 41(24): 1745-1753.

[18] Lin S P, Nie Z R, Huang H, et al. Annealing behavior of a modified 5083 aluminum alloy[J]. Materials & Design, 2010, 31(3): 1607-1612.

[19] Yu L, Xu T H, Li G H. Research on wear and corrosion resistance of Ni60-WC coating fabricated by laser on the preheated copper alloy[J]. Coatings, 2022, 12(10): 1537-1542.

[20] Zhang C, Kong D J. Immersion corrosion behavior and electrochemical performance of laser cladded Ni60 – CeO 2 coatings in 5% NaCl solution[J]. Corrosion Reviews, 2022, 40(3): 263-273.

备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期： 2023-12-01 修回日期： 2024-01-16 作者简介： 茅舒青（ 1986 —），女，博士，讲师， email ： 188817869@qq.com 基金项目： 浙江省重点研发计划项目（ 2022C02013 ）?/html>
更新日期/Last Update: 2024-04-09