第１卷第１期热喷涂技术Ｖ０１．１Ｎｏ．１：竺！生２旦坠翌翌！ｉＰ量坚！璧墅２１２碰兰业：：兰唑
ＨＶＯＦ喷涂Ｆｅ基非晶合金涂层的
组织结构和耐腐蚀性能★
崔崇，叶福兴，兰学文，杨雪
（天津大学材料科学与工程学院，天津３０００７２）
摘要：采用超音速火焰喷涂技术，制备了含Ｆｅ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｐ、Ｓｉ、Ｂ的Ｆｅ基非晶合金涂层。利
用显微硬度计、扫描电子显微镜、ｘ射线衍射仪、电化学工作站、差示扫描量热仪等设备对涂层的组
织结构、耐腐蚀性能和热稳定性进行了研究。喷涂工艺参数为：氧气压力０．６ＭＰａ，氧气流量１６６Ｌ?ｒａｉｎ＂１，
丙烷压力０．５５ＭＰａ，丙烷流量２４Ｌ?ｒａｉｎ－Ｉ，喷涂距离３５０ｒａｍ。制备的涂层孔隙率和显微硬度分别为１．８％
和８２３ＨＶ０．１，其非晶化程度较高；微观结构分析表明涂层由熔化变形成扁平粒子、未熔化的粉末颗粒
以及孔隙、裂纹等缺陷组成的波浪层状组织。相组织结构分析表明涂层丰要由非晶相组成，含有少量
的纳米晶相组织。差示扫描量热仪测试表明所制备涂层的晶化区间为５３２℃～５８０℃。电化学测试表明，
Ｆｅ基非晶合金涂层在ｌｍｏｌ?Ｌｏ的Ｈ２ｓ０４、１０％ＮａＯＨ和３．５％ＮａＣＩ溶液中都经历了活性溶解—钝化一
过钝化的过程，涂层在ＮａＯＨ溶液中的耐腐蚀性能最强，其次为ＮａＣＩ溶液，在Ｈ２Ｓ０４溶液中的耐腐
蚀性能较差。
关键词：超音速火焰喷涂；非晶合金涂层；铁基合金；显微硬度；耐腐蚀
中图分类号：ＴＧｌ７４．４文献标识码：Ａ文章编号：１６７４－７１２７（２００９）Ｏｌ－００４９．０４
ＳｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄＣｏｒｒｏｓｉｏｎＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＦｅ—ｂａｓｅｄＡｍｏｒｐｈｏｕｓＣｏａｔｉｎｇｓ
ＤｅｐｏｓｉｔｅｄｂｙＨＶＯＦ
ＣＵＩＣｈｏｎｇ，ＹＥＦｕ—ｘｉｎｇ，（ＳｃｈｏｏｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅ＆Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，
ＬａｎＸｕｅ—ｗｅｎ，ＹａｎｇＸｕｅ
ＴｉａｎｊｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｔｉａｎｊｉｎ３０００７２，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｆｅ－ｂａｓｅｄａｍｏｒｐｈｏｕｓａｌｌｏｙｃｏａｔｉｎｇ（ＣｏｎｔａｉｎｉｎｇＦｅ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｎｉ，Ｐ，Ｓｉ，Ｂ）ｗａｓｄｅｐｏｓｉｔｅｄｂｙＨｉｇｈＶｅｌｏｃｉｔｙＯｘｙ．Ｆｕｅｌ（ＨＶＯＦ）ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ．Ｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｃｏｒｒｏｓｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅａｎｄｔｈｅｒｍａｌｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｄｅｐｏｓｉｔｅｄｃｏａｔｉｎｇｗｅｒｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｂｙｒｅｃａｌｌｓｏｆｍｉｃｒｏｈａｒｄｎｅｓｓｔｅｓｔｅｒ，ｏｐｔｉｃａｌｍｅｔａｌｌｏｇｒａｐｈｉｃｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ（ＯＭ），Ｘ—ｒａｙｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ（ＸＲＤ），ｓｃａｎｎｉｎｇｅｌｅｃｔｒｏｎｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ（ＳＥＭ），ｃｏｒｒｏｓｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｅｖａｌｕａｔｉｏｎｓｅｔ－ｕｐ，ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｓｃａｎｎｉｎｇｃａｌｏｒｉｍｅｔｒｙ（ＤＳＣ）．Ｔｈｒｏｕｇｈｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｄｅｓｉｇｎ，ｔｈｅｏｐｔｉｍｉｚｅｄ
ｗｅｒｅｏｂｔａｉｎｅｄ．Ｔｈｅｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｓｐｒａｙｉｎｇｉｓ０２ｐｒｅｓｓｕｒｅｗａｓ０．６ＭＰａ，ｔｈｅ０２ｆｌｏｗｒａｔｅｗａｓ１６６Ｌ‘ｍｉｎ－１，ｔｈｅＣ３Ｈ８ｐｒｅｓｓｕｒｅｗａｓ０．６ＭＰａ，ｔｈｅＣ３Ｈ８ｆｌｏｗｒａｔｅｗａｓ２４Ｌ?ｍｉｌｌ－１ａｎｄｓｔａｎｄ—ｏｆｆｄｉｓｔａｎｃｅＷａｓ３５０ｍｉｌｌ．Ｔｈｅｐｏｒｏｓｉｔｙｏｆｄｅｐｏｓｉｔｅｄｃｏａｔｉｎｇｗａｓ嬲ｌｏｗａｓ１．８％ｔｈｅｍｉｃｒｏｈａｒｄｎｅｓｓｗａｓａｓｈｉｇｈａｓ８２３ＨＶ０．１．Ａｄｅｎｓｅ，ｈｏｍｏｇｅｎｅｏｕｓａｎｄｌａｍｅｌｌａｒｃｏａｔｉｎｇｓｗｉｔｈｈｉｇｈｆｒａｃｔｉｏｎｏｆａｍｏｒｐｈｏｕｓｐｈａｓｅｗａｓｏｂｔａｉｎｅｄ，ｗｈｉｃｈｗａｓｃｏｍｐｏｓｅｄｏｆｄｅｆｏｒｍｅｄｓｔｒｉｐｓｈａｐｅｄｐａｒｔｉｃｌｅｓ，
’清华大学先进成形制造重点实验室开放基金项目（２００８００６）；天津市应用基础研究计划项目（０７ＪＣＹＢＪＣｌ８２００）；国家自然科学基金项目（５０８０５１０４）
作者简介：崔崇（１９８４一），男，河北人，博士研究生．Ｅｍａｉｌ：ｃｕｉｃｈｏｎｇ＠ｙａｈｏｏ．ｏｎ
?５０?
热喷涂技术
ｌ卷
ａｎ．ｍｅｌｔｅｄｐａｒｔｉｃｌｅｓ，ｓｏｍｅｐｏｒｅｓａｎｄｃｒａｃｋｓ．ＴｈｅＤＳＣｔｅｓｔ
ｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｃｒｙｓｔａｌｌｉｚｅｄｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｆｃｏａｔｉｎｇ
ｂｅｇａｎ
ａｔ
５３２。Ｃａｎｄｅｎｄｅｄａｔ５８０。Ｃ．Ｉｔｗａｓｆｏｕｎｄｔｈｒｏｕｇｈｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｔｅｓｔｔｈａｔｔｈｅａｍｏｒｐｈｏｕｓｃｏａｔｉｎｇ
ｕｎｄｅｒｇｏｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｅｓｏｆａｃｔｉｖｅｓｏｌｕｔｉｏｎ－ｐａｓｓｉｖａｔｉｏｎ－ｒｅｐａｓｓｉｖａｔｉｏｎｉｎｌ
ｍｏｌ’Ｌ“Ｈ２Ｓ０４，１０％ＮａＯＨ
ａｎｄ３．５％ＮａＣｌ
ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ．ＴｈｅａｍｏｒｐｈｏｕｓｃｏａｔｉｎｇｅｘｈｉｂｉｔｅｄｔｈｅｂｅｓｔｃｏｒｒｏｓｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｔｃａｐａｃｉｔｙｉｎＮａＯＨｓｏｌｕｔｉｏｎ，ｔｈｅｗｏｒｓｔｉｎＨ２Ｓ０４ｓｏｌｕｔｉｏｎｉｎｔｈｅｔｈｒｅｅｋｉｎｄｓｏｆｓｏｌｕｔｉｏｎｓ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＨＶＯＦ：Ａｍｏｒｐｈｏｕｓａｌｌｏｙｃｏａｔｉｎｇ；Ｆｅ－ｂａｓｅｄａｌｌｏｙ：Ｍｉｃｒｏｈａｒｄｎｅｓｓ；Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ
由于非晶态金属原子排列的特殊性，没有晶态金属中常见的晶界和缺陷，使其具有很高的强度和硬度，常高于一般实用金属如Ｍｇ、ＡＩ合金，不锈钢，甚至超强度钢等【ｌＪ。通过化学成分的优化设计，可以得到具有高的强度和硬度，同时兼具良好耐腐蚀性能的非晶态合金。将以快速加热、快速冷却为特点的热喷涂技术用于制备非晶合金涂层既可以发挥热喷涂工艺的优势，又可以实现材料表面改性从而满足结构的耐蚀耐磨等苛刻工况条件的需要，近年来采用热喷涂技术制备非晶合金涂层得到了广泛的关注。目前，国内外对热喷涂非晶合金涂层进行了不少研究，多是采用工艺复杂、综合成本高的等离子喷涂工艺，所采用的喷涂粉末粒度为４５ｐｍ左右１２刁Ｊ。在本文中，采用工艺简单、成本较低的超音速火焰喷涂工艺制备Ｆｅ基非晶合金涂层，并且对涂层的组织结构、耐腐蚀性能和热稳定性进行了研究。
１
实验材料及方法
１．１
喷涂粉末和超音速火焰喷涂工艺
本研究所采用的喷涂粉末的化学成分如表１所
示。在粉末中含有的Ｃｒ、Ｍｏ、Ｐ等元素有利于提高Ｆｅ基非晶合金涂层的抗腐蚀性能。图１为喷涂粉末的扫描电镜照片，从图中町以看到该粉未颗粒形状基本为球状或椭球状，表面光滑，具有很好的流动性。粉末的粒度范围为４５１ａｍ－－一１２０１ａｍ，且分布较为均匀。
本实验采用超音速火焰喷涂系统在Ｑ２３５基体上制备Ｆｅ基非晶合金涂层，该系统使用丙烷为燃气，氧气为助燃剂，氮气为送粉气体。喷涂工艺参数为氧气压力０．６ＭＰａ，氧气流量１６６Ｌ?ｍｉｎ～，丙烷
压力０．５５ＭＰａ，丙烷流量２４Ｌ?ｍｉｎ～，喷涂距离
３５０ｍｍ。
表１
Ｆｅ基非晶合金粉末的化学成分
Ｔａｂｌｅ１
ＣｈｅｍｉｃａｌｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓｏｆＦｅ－ｂａｓｅａｌｌｏｙｆｅｅｄｓｔｏｃｋｐｏｗｄｅｒ
／ｗｔ％
数字显微硬度仪上测定涂层的显微硬度。采用
ＰｈｉｌｉｐｓＸ’ＰｅｒｔＭＰＤ型Ｘ射线衍射仪分析涂层的相
组成，试样在测试前抛光。
采用日本的ＳｅｉｋｏＥｘｓｔａｒ－６０００型高温差示扫描量热仪测定涂层的热稳定性。将涂层研磨成粉，置于坩埚中，升温速率为１０Ｋ?ｍｉｎ～，测量温度范围从室温到６００℃。
图１
Ｆｅ基非晶合金粉末ＳＥＭ照片
采用ＰＡＲｓＴＡＴ
２２７３Ａｄｖａｎｃｅｄ
Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ
Ｆｉｇ．１
ＴＩｌｅＳＥＭｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｅｓｏｆｔｈｅｆｅｅｄｓｔｏｃｋ
Ｓｙｓｔｅｍ型电化学综合测试系统测定涂层的动电位ｐｏｗｄｅｒ
扫描极化曲线，研究涂层的腐蚀过程及其耐腐蚀性１．２
涂层性能测试方法
能。扫描速度为２ｍｙ．ｓ１，分别测量涂层在将喷涂层试样断而磨光，用硝酸酒精腐蚀后，ｌｍ０１．Ｌ－１Ｈ２Ｓ０４溶液，１０％ＮａＯＨ溶液和３．５％ＮａＣＩ在光学显微镜下观察其显微组织，在ＭＨＶ２０００型
溶液中的极化曲线。电化学测量采用三电极体系，
１期崔崇，等：ＨＶＯＦ喷涂Ｆｅ基非晶合金涂层的组织结构和耐腐蚀性能?５ｌ?
参比电极为锑（Ｓｂ）电极，文中电位都相对于Ｓｂ电极，辅助电极为Ｐｔ。由于在本实验中，甘汞电极（ＳＣＥ）在腐蚀液中不稳定，故采用锑（Ｓｂ）电极替代ＳＣＥ作参比电极，极化曲线上的电位都是相对于Ｓｂ的，实验结束后单独测定了Ｓｂ电极相对于ＳＣＥ的电位，在１ｍｏｌ?Ｌ。１的Ｈ２Ｓ０４溶液中为－４２ｍｖ，在１０％ＮａＯＨ溶液中为一８７８ｍｖ，在３．５％ＮａＣＩ溶液中为一６２８ｍｖ。
２实验结果与分析
２．１非晶合金涂层的组织和结构
如图２所示，可以看出超音速火焰喷涂工艺制备的Ｆｅ基非晶合金涂层呈现典型的波浪状结构，局部区域为白亮色。图中变形的粒子与粒子之间相互搭接非常紧密，层间间隙小，有利于提高涂层的耐腐蚀性能。
图２Ｆｅ基非晶合金涂层的断面显微组织
Ｆｉｇ．２ＴｈｅｃｒｏｓｓｓｅｃｔｉｏｎｓｏｆＦｅｂａｓｅｄａｍｏｒｐｈｏｕｓ
ｃｏａｔｉｎｇ
图３是Ｆｅ基非晶合金涂层的ｘ射线衍射图谱，图中的衍射锋是非晶态物质的宽化漫衍射峰与晶态物质的尖锐峰复合而成，对这些峰进行分析表明，涂层中的晶态物质为旺．Ｆｅ、Ｃｒｌ．２Ｎｉｏ．８Ｐ和Ｎｉ３Ｐ。前人研究表明，涂层中氧化物夹杂和氧化物薄膜的存在是裂纹产生和扩展的发源地，使涂层的断裂韧性大幅度降低，大大降低涂层的综合性能。本实验所制备的涂层内并未发现有氧化物存在，这有利于提高涂层的综合性能。
图４是Ｆｅ基非晶合金涂层的差分热分析（ＤＳＣ）曲线。从涂层的ＤＳＣ曲线可以看出，涂层在５３２℃～５８０＂Ｃ之间有一个较明显的放热峰，此温度区间为涂层的晶化区间，这表明涂层在５５０℃附近发生非晶态到晶态的急剧转变，５３２℃对应涂层的晶化转变起始温度，涂层在５８０℃以上为晶粒长大区间。由于涂层的晶化起始温度约为５３２℃，这表明涂层在５３０℃以下使用不会发生晶态的转变，本实验所制备
的非晶合金涂层具有较好的热稳定性。
奎
２
言
Ｉ薹
图３制备的Ｆｅ基非晶合金涂层的ＸＲＤ图谱
Ｆｉｇ．３ＸＲＤｐａｔｔｅｍｏｆａｓｓｐｒａｙｅｄＦｅｂａｓｅｄ
ａｍｏｒｐｈｏｕｓｃｏａｔｉｎｇ
Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｃ／＇Ｃ
图４所制备的Ｆｅ基非晶合金涂层ＤＳＣ测试曲线
Ｆｉｇ．４ＤＳＣｃｕｒｖｅｏｆａｓｓｐｒａｙｅｄＦｅｂａｓｅｄａｍｏｒｐｈｏｕｓ
ｃｏａｔｉｎｇ
２．２非晶合金涂层的耐腐蚀性畿
采用电化学工作站测定涂层在腐蚀液中的动电位扫描极化曲线如图５所示。可以看出Ｆｅ基非晶合金涂层在１ｍｏｌ?Ｌ。１的Ｈ２Ｓ０４、１０％ＮａＯＨ和３。５％ＮａＣＩ溶液中都经历了活性溶解．钝化．过钝化的过程，涂层在ＮａＯＨ溶液中的耐腐蚀性能最强，其次为ＮａＣＩ溶液，在Ｈ２Ｓ０４溶液中的耐腐蚀性能较差。表２列出了涂层在三种腐蚀液中的电化学参数。图中Ａ点表示涂层与电解液组成的系统的自腐蚀电位，在（ａ）图中，ＢＣ段体系电流密度稳定，为涂层的钝化区间，Ｂ点的电位对应涂层的钝化电位Ｅｃｏｒｒ，此时在涂层上形成很薄的钝化膜，随扫描电压的升高，钝化膜加厚，ＣＤ段电流密度持续降低，进入第二次钝化区间。Ｄ点之后，涂层钝化膜逐渐被破坏，体系电流不断增大。在（ｂ）图中，在ＢＣ阶段，涂层上逐渐形成钝化膜，在Ｃ点之后钝化膜的生长完成，从Ｃ点开始，涂层进入稳定的
钝化阶段，此时涂层的全部表面被致密的钝化膜层所覆盖，当电位超过Ｄ点后，存在一个很窄的二次钝化区间，电流密度先增大后减少，再急剧增大，涂层的表面钝化膜被破坏，进入过钝化区域。在（ｃ）图中涂层在进入阳极区的初期没有出现明显的活性溶解阶段，在自腐蚀电位下就已形成钝化膜，并迅速进入了稳定的钝化状态，但是当极化电位达到
２５０ｍｖ以上时，电流密度急剧增大，到Ｂ点时达到
最大约为１７．８ｍＡ?ｃｍ－２，表明涂层的钝化膜被破
坏，涂层进入过钝化区，也就是说在涂层表面产生的钝化膜不能够完全抵抗氯离子的侵蚀作用，这一
方面是由于氯离子是高侵蚀性的离子，同时也因为
合金涂层中的元素都不是高抗点蚀元素，此外还可能说明表面膜中存在一定的缺陷。
表２
Ｆｅ基非晶合金涂层在不同腐蚀介质中的电化学参数
Ｔａｂｌｅ２
Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｃｏａｔｉｎｇｓｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅｓ
腐蚀介质———————＿＝—————————＿皇丝堂叁塑—————＿———————一
Ｅｃｏｒｒ／（ｍｖ?Ｓｂ。）
ｉｃｏｒｒ／（蛆?ｃｍ２）
一ｂｃ／（ｍｖ?ｄｅｃａｄｅ。１）
Ｅｐ／ｍｖ
１ｍｏｉ?Ｌ～Ｈ２Ｓ０４—２９７２７５２３０—１０１．５１０％ＮａＯＨ一３２１０．３７３０．３４
—２５１
３．５％ＮａＣｌ
６３
Ｏ．８５
１１４．３６
—
１．５
上．ｒｐｌ．０
之皇０．５
口
Ｑ
２０．０
－０－５
ｆ
ｌＥ＿４
Ａ
（ａ）ｌｍｏｌ?Ｌ．１Ｈ２Ｓ０４
…ＩＥ－３…０…．０１…０．１—１…１０…渝
Ｃｕｒｒｅｎｔ
ｄｅｎｓｉｔｙ／（ｍＡ?ｃｍ－２）
图５
ＨＶＯＦ颐涂制备的Ｆｅ墨非晶合金涂层在三种腐蚀液中的动电１立极化曲线
Ｆｉｇ．５
Ｐｏｔｅｎｔｉｏｄｙｎａｍｉｃｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ
ｏｌｉｖｅｓ
ｏｆ
ａｓ
ｓｐｒａｙｅｄｃｏａｔｉｎｇｓｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅｓ
３
结论化的过程，涂层在ＮａＯＨ溶液中的耐腐蚀性能最
。。ｂ耄吝垩用Ｆ：。荸拿拿兰末碧罄警妻霎釜塑矍誊
嚣矗藉筹蓥萎：Ｃ１溶液，在Ｈ２ｓ０４溶液中的耐腐蚀技术制备了Ｆｅ基合金涂层。以涂层的孔隙率和显……１…一
微硬度为指标，实验获得的喷涂工艺参数为：氧气参考文献
压力０．６ＭＰａ，氧气流量１６，６Ｌ－ｍｉｎ～，丙烷压力【１】ｈｕｅ
Ａ，ｓｈｅｎＢ
Ｌ，ｃｈ觚ｇ
ｃ
Ｔ．ｓｕｐ＊ｈｉｇｈｓ仃衄ｇ也０ｆ
０．５５ＭＰａ，丙烷流量２４Ｌ’ｍｉｎ一，喷涂距离３５０ｍｍ。
一。ｖｃｒ４０ｖｍｖｖ￣Ⅱ，ａ
ｆｏｒ
Ｆｅｉｃｄｂｕ孟ｇｌ二ａｌｌ焉ｓ
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ｉｏ矗２妄（１４）：４０９３＿４击：
～
观结构分析表明涂层由熔化变形成扁平粒子、未熔【２】
向兴华，刘正义，朱晖朝．Ｆｅ基非晶合金涂层的等离
化的粉末颗粒以及孔隙、裂纹等缺陷组成的波浪层一
子喷涂制备工艺研究ｍ材料工程，２００２，２：１０．１２．
状组织。相组织结构分析表明涂层主要由非晶相组【３】樊自拴，孙冬柏，俞宏英，等．等离子喷涂制备铁基非成，含有少量的纳米晶相组织。所制备Ｆｅ基合金～
晶一纳米复合涂层叽北京科技大学学报，２００５，２７
涂层的晶化区间为５３２＂Ｃ－－。５８０＂Ｃ。另外，Ｆｅ基非（５）：５８２．５８５．
晶合金涂层在ｌｍｏｌ?Ｌ４的Ｈ２Ｓ０４、１０％ＮａＯＨ和
３．５％ＮａＣＩ溶液中都经历了活性溶解—钝化一过钝
（下转第３８页）
３结论
图５不同应力幅涂层试样裂纹扩展区形貌图
Ｆｉｇ．５ＥｘｔｅｎｄｉｎｇｚｏｎｅｏｆｃｏａｔｅｄＮｉ－ｂａｓｅｄｓｕｐｅｒ－ａｌｌｏｙｓ
ｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｔｒｅｓｓａｍｐｌｉｔｕｄｅ
（１）在８７０℃高周疲劳试验条件下，有涂层的镍基单晶比无涂层的镍基单晶基体有更高的疲劳极限。有涂层的镍基单晶疲劳极限为４８０ＭＰａ，无涂层的镍基单晶疲劳极限为４４０ＭＰａ。
（２）在５８０ＭＰａ～４８０ＭＰａ应力范围内，在相同的应力水平下带涂层试样的疲劳寿命高于基体。基体试样高周疲劳寿命Ⅳｆ与应力Ｓ的关系遵循Ｓ＝２４１０Ｎ（ｏ?１０５５方程，而涂层试样则为Ｓ＝－５４３０Ｎｆ－ｏ‘１５１４方程。
（３）断口分析表明，在５８０ＭＰａ、５４０ＭＰａ、５２０ＭＰａ和５００ＭＰａ四种应力幅下，有涂层的镍基单晶试样的疲劳主裂纹源均来自于基体内部，且疲劳源的位置接近外表面。
（４）８７０℃高温高周疲劳寿命主要取决于疲劳裂纹源孕育及形成寿命，裂纹扩展寿命占整个疲劳寿命的比重可忽略不计。
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HVOF喷涂Fe基非晶合金涂层的组织结构和耐腐蚀性能
作者：崔崇， 叶福兴， 兰学文， 杨雪， CUI Chong， YE Fu-xing， Lan Xue-wen， Yang Xue 作者单位：天津大学材料科学与工程学院,天津,300072
刊名：
热喷涂技术
英文刊名：THERMAL SPRAY TECHNOLOGY
年，卷(期)：2009，1(1)
被引用次数：0次
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6.Jayaraj J.Sordelet D J.Kim D H Corrosion behaviour of Ni-Zr-Ti-Si-Sn amorphous plasma spray coating 2006
7.Cherigui M.Feraoun H I.Feninehe N E Structure of amorphous iron-based coatings processed by HVOF and APS thermally spraying 2004
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利用超音速火焰喷涂(HVOF)技术,在0Cr13Ni5Mo不锈钢基体上制备了Fe基非晶合金涂层,结果表明,采用超音速火焰喷涂工艺成功制备了一种高非晶含量的Fe基非晶合金涂层.涂层各个区域的组织均匀,孔隙率小,呈典型的层状分布;其孔隙率约为2.2%,具有很高的硬度,平均显微硬度为1065.0HV50.并且所获得的非晶合金涂层具有较高的热稳定性,在596.0℃以下使用,不会发生晶化过程.
2.期刊论文周正.王鲁.王富耻.程焕武.张海峰.徐赛华.王一鸣.ZHOU Zheng.WANG Lu.WANG Fu-chi.CHENG Huan-wu .ZHANG Hai-feng.XU Sai-hua.WANG Yi-ming Fe基非晶合金涂层的微结构与性能研究-北京理工大学学报
2008,28(9)
利用超音速火焰喷涂(HVOF)技术,在Cr18Ni9Ti不锈钢基体上成功制备了Fe基非晶合金涂层. 并对涂层的微观组织结构、热稳定性和耐腐蚀性能等进行了研究. 结果表明,涂层具有较高的非晶相含量,呈典型的层状分布,组织均匀致密;在非晶基体相中弥散分布有少量团簇状和枝晶状的α-Fe固溶体析出相,其晶粒尺寸约为50～500nm;涂层具有较高的热稳定性,在879K以下使用不会发生晶化过程;涂层在质量分数为3.5%NaCl水溶液中存在明显的钝化现象,有较宽的钝化区间和较高的过钝化电位,呈现出优异的抗氯离子点蚀能力.
3.期刊论文陈庆军.胡林丽.杨湘杰.周贤良.朱星河.段智热喷涂Fe基非晶合金涂层的研究现状-热喷涂技术2010,2(1)
综述了超音速火焰喷涂(HVOF),等离子喷涂(PS)技术的性能特征,以及运用热喷涂技术制备Fe基非晶涂层的发展历史与现状.从非晶合金涂层的高硬度、耐磨性及腐蚀性能等方面阐述了非晶合金涂层的优越性,对新型Fe基非晶涂层的形成机理进行研究,探讨采用超音速火焰喷涂技术制备高质量非晶合金涂层的关键因素.并展望了采用热喷涂技术制备非晶合金涂层的未来发展趋势.
4.期刊论文潘继岗.樊自拴.孙冬柏.俞宏英.李辉勤.王旭东.孟惠民.PAN Ji-gang.FAN Zi-shuan.SUN Dong-bai. YU Hong-ying.LI Hui-qin.WANG Xu-dong.MENG Hui-min采用两种喷涂技术制备铁基合金涂层的摩擦磨损特性研究-摩擦学学报2005,25(5)
利用超音速火焰喷涂(HVOF)技术和等离子喷涂(ASP)技术,分别在0Cr13Ni5Mo不锈钢基体上制备了铁基非晶合金涂层和铁基非晶纳米晶涂层,研究了
2种涂层在室温下的摩擦磨损特性,并探讨其磨损机理.结果表明,2种热喷涂涂层中以等离子喷涂工艺制备的铁基非晶纳米晶涂层的耐磨性较好,其主要原因是等离子喷涂涂层具有高硬度的同时在涂层中弥散分布着纳米晶颗粒,两者共同增强了涂层的耐磨性能.采用等离子喷涂技术制备的涂层的磨损机制主要为磨粒磨损,而超音速火焰喷涂技术制备的涂层的磨损机理为粘着磨损和疲劳磨损的综合作用,其中以疲劳磨损为主.
5.会议论文陈庆军.胡林丽.杨湘杰.周贤良.朱星河.段智热喷涂Fe基非晶合金涂层的研究现状2009
综述了超音速火焰喷涂(HVOF)，等离子喷涂(PS)技术的性能特征，以及运用热喷涂技术制备Fe基非晶涂层的发展历史与现状。从非晶合金涂层的高
晶合金涂层的关键因素。并展望了采用热喷涂技术制备非晶合金涂层的未来发展趋势。
6.期刊论文樊自拴.潘继岗.孙冬柏.俞宏英.李辉勤.王旭东.孟惠民.FAN Zi-shuan.PAN Ji-gang.SUN Dong-bai.
YU Hong-ying.LI Hui-qin.Wang Xu-dong.MENG Hui-min热处理对铁基非晶合金涂层相组成及磨损性能的影响-材
料热处理学报2008,29(1)
采用超音速火焰喷涂技术在0Cr13Ni5Mo不锈钢基体上制备了铁基非晶涂层,研究了500%～800℃不同温度热处理对涂层的相组成和摩擦磨损性能的影响.从涂层的显微硬度分析、相组成分析、晶粒大小分析、以及摩擦磨损试验分析表明:随着热处理温度升高涂层的相结构及性能发生变化,在600℃时,涂层中析出大量的纳米硬质相,涂层的显微硬度和耐磨损性能也随之大幅提高;涂层的显微硬度在600℃时达到最大,耐磨性能在750℃时最好.
7.会议论文周正.王鲁.王富耻.王全胜.马壮.柳彦博超音速火焰喷涂技术制备Fe基非晶合金涂层2006
本文利用超音速火焰喷涂(HVOF)技术,在1Cr18Ni9Ti不锈钢基体上成功制备了Fe基非晶合金涂层。用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)结合能谱分析(EDS)以及差示扫描量热仪(DSC)等对涂层的微观组织结构特征和性能进行了研究。结果表明：HVOF制备的Fe基非晶合金涂层具有高的非晶含量；涂层呈典型的层状分布,粒子变形充分,组织致密,孔隙率小(约为2.32％)；涂层具有较高的热稳定性,在605.3℃以下使用,不会发生晶化过程；涂层具有很高的显微硬度,平均值达到HC501006.3。同时发现连续喷涂温度过高造成W元素向界面处富集结晶,将导致涂层的整体性能下降。
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下载时间：2010年7月15日