非晶合金,也稱金屬玻璃(MG),其原子排列具有長程無序、短程有序的結(jié)構(gòu)特征
由于非晶合金內(nèi)部在三維空間呈拓撲無序狀態(tài),不存在成分偏析、夾雜物和第二相等晶體缺陷,具有比常規(guī)晶體更致密的無序堆積結(jié)構(gòu),因此具有一些明顯優(yōu)于晶態(tài)材料的力學(xué)、物理及化學(xué)性能,例如高強度、高硬度、優(yōu)異的耐磨、耐腐蝕性能及磁學(xué)性能,已成為備受人們關(guān)注的新一代合金材料[1-5]
同時,非晶合金在電子技術(shù)、納米技術(shù)、醫(yī)用衛(wèi)生領(lǐng)域及航空航天和海洋防腐領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景
Fe基非晶合金由于具有低成本、高強度、高硬度和優(yōu)異的耐磨、耐腐蝕性能等優(yōu)勢,為材料科研工作者的重點研究工作之一[6-8]
而將Fe基非晶粉末制備成涂層,是延長工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備的使用壽命、提高海洋工程領(lǐng)域制造裝備的耐磨、耐腐蝕性能等的可行方法
超音速火焰噴涂(HVOF)作為一種熱噴涂技術(shù),于20世紀80年代興起,多被用來制備防腐、耐磨合金涂層;因其在提高噴涂熔滴射流速度的同時,降低了原料顆粒由于過熱引起的氧化等問題,所以制備的涂層孔隙率較低,涂層質(zhì)量高[9-10]
非晶合金的形成條件要求冷卻速率要達到105 K/s以上,而HVOF的冷卻速率可以達到107 K/s左右,這足以滿足非晶合金成形所需的冷卻速度要求
因此,HVOF作為制備Fe基非晶涂層優(yōu)良技術(shù)之一,為Fe基非晶合金走向工業(yè)化和商業(yè)化提供了有利的條件[11-12]
隨著HVOF制備Fe基非晶涂層技術(shù)的不斷成熟,人們對制備高性能的Fe基非晶涂層提出了更高要求
研究者發(fā)現(xiàn),在Fe基非晶粉末中混入第二相顆粒可以改善涂層的性能,如在非晶粉末中混入WC或Al2O3顆粒可提高非晶涂層的耐腐蝕性能[13-14];添加B4C顆粒可以提高非晶涂層的斷裂韌性和耐磨性能[15];加入316L SS顆粒可提高涂層的結(jié)合強度[16]
不同的增強顆粒對Fe基非晶涂層的性能影響是不同的
如316L SS顆粒雖能增加Fe基非晶涂層的結(jié)合強度,但由于316L SS顆粒在熱噴涂過程中具有強烈的氧化傾向,在 316L SS 相/基體界面形成了Fe3O4納米粒子
這些 Fe3O4納米粒子導(dǎo)致涂層具有高電化學(xué)活性,使得涂層耐腐性能下降
除了添加第二相顆粒增強的方法,熱處理和低溫循環(huán)處理的方式同樣可以提高Fe基非晶涂層的性能[17-19]
通過熱處理改善Fe基非晶涂層的方法雖已有一定的研究,但該方法
聲明:
“熱處理對Fe基非晶涂層耐磨及耐腐蝕性能的影響” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究,如用于商業(yè)用途,請聯(lián)系該技術(shù)所有人。
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