热处理对等离子喷涂铁基非晶合金涂层微观结构和耐腐蚀性能的影响
2020-03-31
机械工程材料 2020年3期
(河海大学力学与材料学院,南京 211100)
0 引 言
金属构件在服役过程中经常会因磨损、腐蚀等原因而出现使用寿命短、安全可靠性差等问题[1-2]。大量研究结果表明,采用先进的表面工程技术制备高性能涂层可以有效提高金属构件的耐磨损及耐腐蚀性能[3]。其中,铁基非晶合金涂层的结构高度无序[4-5],且该类涂层中不存在晶界、位错、层错等微观缺陷,也不存在成分偏析和第二相,因而具有强度高、硬度高、耐磨损、耐腐蚀等优良的综合性能,成为材料和物理领域中的研究热点[6-8]。铁基非晶合金作为一种亚稳态结构,在热效应作用下其非晶态易向能量较低的亚稳非晶态或平衡晶态转变,即发生结构弛豫或晶化,其性能也将随之产生变化[9-14]。FU等[15]研究发现,采用电弧喷涂技术制备的铁基非晶合金涂层经500~800 ℃热处理后,涂层中的非晶相转变为晶相,涂层表现出优异的耐磨粒磨损性能。陈智慧等[16]对采用熔体快淬方法得到的Fe81Si3.5B13.5C2非晶薄带进行了350 ℃和400 ℃退火热处理,分别得到了经过内应力驰豫后的非晶薄带和部分晶化的非晶-纳米晶薄带,发现部分晶化试样的耐腐蚀性能较好。等离子喷涂技术因具有焰流温度高、喷涂效率高、工艺简单等优点而广泛应用于表面工程领域中[17-19],但是目前有关热处理对等离子喷涂铁基非晶合金涂层耐腐蚀性能影响的研究相对较少,尤其是铁基非晶涂层的长效防护机理尚不清晰。为此,作者利用等离子喷涂技术在Q235钢基体上制备了Fe48Cr15Mo14C15B6Y2铁基非晶合金涂层,之后在不同温度下进行热处理,研究了热处理前后涂层的微观结构和耐腐蚀性能,以期为铁基非晶合金涂层的实际应用提供试验依据。……
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