杨国平，李　军

(四川大学材料科学与工程学院，四川　成都　610065)



等离子喷涂Fe-W-B涂层的微观结构与性能研究

杨国平，李军

(四川大学材料科学与工程学院，四川成都610065)

以水雾化Fe-W-B球状合金粉末为原料，在45#钢基体表面采用等离子喷涂技术制备Fe-W-B涂层。结合扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、能谱(EDS)、显微硬度计等对Fe-W-B涂层的微观结构、物相组成、元素分布、力学性能进行了研究。研究结果表明，Fe-W-B涂层呈层状堆叠结构，涂层较为致密均匀；涂层物相为α-Fe相，且衍射峰向小角度偏移，各元素分布均匀；涂层结合强度为23.1MPa，断裂类型为涂层层间断裂；涂层硬度明显高于45#钢基体，分布在370～405 HV之间。

Fe-W-B涂层；等离子喷涂；微观结构；力学性能

Fe-W-B合金具有许多特殊物理化学性能，可广泛用作非晶材料、磁性材料、硬质材料、耐磨材料等[1-4]使用。Yi Ge等[5]采用化学还原法合成了一系列不同Fe、W、B比例的Fe-W-B非晶球状纳米粉，尺寸为30-100μM；E.Abakay等[3]以FeB粉和FeW粉为原料，采用TIG技术在AISI 1020钢表面制备了Fe-W-B硬质涂层，但涂层存在成分不均、与基体结合力较差等问题。为了扩大Fe-W-B合金材料的研究，本文率先以水雾化法制备的球形Fe-W-B合金粉末为原料，采用等离子喷涂技术在45#钢基体表面制备了Fe-W-B涂层，并对涂层的物相组成、元素分布、微观结构及力学性能进行了研究。

1　实　验

1.1原材料及仪器设备

水雾化Fe-W-B(原子比：Fe90W5B5)合金粉末，自制，粉末粒度分布为50～150μM，且粉末球形度较高，流动性较好，适宜用作喷涂粉末，Fe-W-B合金粉末微观形貌如图1所示。45#钢基体材料，中色宁夏东方集团有限公司，丙酮清洗表面油脂后用棕刚玉喷砂处理。……