Fe-Cr基塊體非晶合金的制備及性能研究.pdf

1、鐵基塊體非晶合金因其高的強(qiáng)度和硬度、優(yōu)異的軟磁性能、良好的耐磨性和耐蝕性及原料成本相對(duì)低廉等優(yōu)點(diǎn)，備受科研工作者的關(guān)注。雖然軟磁性鐵基非晶合金早已得到工業(yè)化應(yīng)用，但目前已報(bào)道的大部分鐵基塊體非晶合金由于非晶形成能力有限，且室溫塑性較差，難以作為結(jié)構(gòu)材料實(shí)現(xiàn)應(yīng)用。將鐵基非晶合金粉末作為涂層材料，不僅能夠發(fā)揮其高強(qiáng)度、高硬度、耐磨、抗耐蝕的優(yōu)點(diǎn)，還可以避免其非晶形成能力低等缺點(diǎn)，使它們的應(yīng)用范圍擴(kuò)大。適合于熱噴涂工藝制備的非晶涂層合金應(yīng)具有

2、良好的非晶形成能力、優(yōu)異的耐蝕性和力學(xué)性能。此外，低的玻璃轉(zhuǎn)變溫度（Tg），大的過冷液相區(qū)間（ΔTx）有利于獲得致密和性能優(yōu)異的涂層，并能降低噴涂工藝過程的能耗。根據(jù)我們前期研究工作結(jié)果表明，低Cr含量（≤7 at.%）的Fe-Cr-Mo-Ni-P-C-B系非晶合金雖然具有約690 K的低Tg，高過冷液體穩(wěn)定性，較好的非晶形成能力，但其耐蝕性能還有待提高。本工作研究了高含量Cr、Mo元素添加對(duì)該系合金的熱穩(wěn)定性、非晶形成能力及耐蝕性能的

3、影響，并通過優(yōu)化合金成分制備出了兼具優(yōu)異耐蝕性、低Tg、大ΔTx、良好非晶形成能力和高強(qiáng)度的Fe-Cr基塊體非晶合金。主要研究結(jié)果如下：
　　1.在Fe55-xCrxNi20Mo5P12C4B4（x=15–35）系非晶合金中，隨Cr量的增加，非晶形成能力呈逐漸下降趨勢(shì)；而其過冷液體的熱穩(wěn)定性逐漸升高，但當(dāng)Cr量超過25 at.%后呈降低趨勢(shì)。Cr含量25 at.%的合金具有最大66 K的ΔTx，其非晶形成臨界直徑（dc）為1.5

4、mm。
　　2. Fe40-yCr20Ni20MoyP12C4B4（y=5–15）系非晶合金具有較高的過冷液體穩(wěn)定性，其ΔTx在61–63 K之間。隨Mo元素含量的增加，合金的非晶形成能力逐漸降低。Mo含量在5–10 at.%合金具有較高的非晶形成能力，其dc值在1.0–2.0 mm之間。
　　3. Cr量在15–35 at.%，Mo量在5–15 at.%，非晶合金在0.5 M硫酸及3 mass%氯化鈉溶液中的耐蝕性能隨Cr