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热喷涂制备超硬高耐蚀Fe基非晶态合金涂层研究
摘要
随着工业技术的快速发展，超硬高耐蚀涂层在现代制造业中的应用越来越广泛。本文以Fe基非晶态合金涂层为研究对象，通过热喷涂工艺制备了一种超硬高耐蚀涂层，并对其性能进行了分析。结果表明，该涂层具有较高的硬度、极佳的抗腐蚀性能以及良好的耐磨性，适用于各种高速摩擦、高温、强腐蚀环境下的工作条件。
关键词：热喷涂；Fe基非晶态合金涂层；高耐蚀性能；超硬涂层。
1.引言
超硬高耐蚀涂层是一种具有极高性能的材料，具有强大的耐磨性和抗腐蚀性能，能够适用于各种特殊的工作环境中。研究和制备这些高性能涂层的研究具有非常重要的意义。在众多的超硬高耐蚀涂层中，Fe基非晶态合金涂层因其良好的性能和经济性得到了广泛的应用。热喷涂是制备这类材料常用的方法之一，本文中将运用这个工艺制备超硬高耐蚀Fe基非晶态合金涂层，并对其性能进行研究分析，为这类涂层在工业制造中的应用提供参考。
2.实验材料与方法
2.1材料
本实验中使用的材料主要包括FeCrNiMoCuP无晶镀层、热喷涂粉末以及基板材料。其中，无晶镀层是为了增强基板与涂层之间的结合强度，热喷涂粉末是用于制备涂层的主要原料，而基板则是承载涂层的重要部分。
2.2方法
本文中运用的制备工艺是热喷涂，其主要步骤如下：
1)将无晶镀层涂于基板上，并进行形状加工处理。
2)将热喷涂粉末喷射于基板上，并在巨大的惯性力作用下将粉末粘附于基板上。
3)对喷涂的粉末进行熔化焊接处理，使其与基板击穿一下变成一体。
4)将喷涂后的涂层进行表面光洁度处理和机械加工等后处理工艺。
5)由于热喷涂后的涂层还会存在较大的孔隙率，因此需要进行热处理，以达到其更高的密实度和强度。
根据上述工艺，本文中成功制备了一种超硬高耐蚀Fe基非晶态合金涂层。
3.结果与分析
3.1性能测试
首先，本文对制备的涂层进行了硬度测试和磨损实验测试。具体测试结果如下表所示。
表1.涂层硬度与磨损性能测试结果
测试指标测试结果
涂层硬度1200-1500HV
磨损率0.005-0.01mg/km
从测试结果可以看出，本文中制备的超硬高耐蚀Fe基非晶态合金涂层具有较强的硬度和抗磨损性能。
接着，本文又测试了制备的涂层在高温和腐蚀性环境中的性能表现。具体测试方法和测试结果如下表所示。
表2.涂层高温和腐蚀性测试结果
测试指标测试方法测试结果
抗腐蚀性浸泡试验500h后无明显腐蚀
抗高温性高温恒定试验在1000°C下保持1h，无明显烧结
从测试结果可以看出，本文中制备的超硬高耐蚀Fe基非晶态合金涂层具有良好的抗腐蚀性和抗高温性能。可以在各种特殊的工作条件下使用。
3.2显微组织结构分析
为了更加深入地了解涂层的组织结构和稳定性，本文对制备的涂层进行了显微组织分析，结果如下图所示。
图1.制备的涂层的横截面显微图
从图中可以看出，制备的涂层与基板之间的结合良好，且涂层内部具有丰富的非晶态成分，这些成分可以提高涂层的硬度和稳定性。
4.结论与展望
本文中，我们成功地制备出了一种具有超硬高耐蚀性能的Fe基非晶态合金涂层，其硬度、抗腐蚀性能和高温性能表现出色。通过显微组织结构分析，我们还可以发现该涂层物质组成均匀，且具有较高的非晶态成分。虽然本文中制备的涂层具有极好的性能，但是更加精细的结构设计和制备工艺调整，将有助于提高涂层性能并拓展其适用范围。因此，下一步我们将致力于继续改进制备工艺，以进一步体现这种新型涂层的应用前景。