HVAF與HVOF鐵基非晶涂層的結(jié)構(gòu)與性能研究.pdf

1、本文通過實驗優(yōu)化設(shè)計確定了HVAF和HVOF制備鐵基非晶涂層的最佳工藝。利用X射線衍射分析儀（XRD）、掃描電子顯微鏡（SEM）、氧含量測試儀、熱機械分析儀（TMA）、顯微硬度計、力學(xué)試驗機、電化學(xué)工作站、摩擦磨損試驗機等實驗手段對比研究了HVAF和HVOF鐵基非晶涂層的結(jié)構(gòu)、電化學(xué)腐蝕性能、摩擦磨損性能、結(jié)合強度以及抗熱震性能。
　　 所制備的HVAF和HVOF鐵基非晶涂層都非常致密，孔隙率和厚度相同，與基體結(jié)合緊密。XRD表

2、明HVAF和HVOF鐵基非晶涂層都是部分非晶結(jié)構(gòu)，但其晶化峰明顯弱于粉末。雖然HVAF和HVOF鐵基非晶涂層宏觀上表現(xiàn)出相同的孔隙率，但其微觀成分和結(jié)構(gòu)明顯不同：HVAF涂層的氧含量明顯低于HVOF涂層的氧含量；HVOF涂層中顆粒邊緣存在很多黑色的輪廓線，而HVAF涂層中這種黑色輪廓線則很少，EDS結(jié)果表明黑色輪廓線的主要成分是鐵的氧化物。此外，HVAF涂層的硬度明顯高于HVOF涂層。
　　 極化曲線和交流阻抗測試表明，在模擬海

3、水中，HVAF涂層的耐腐蝕性優(yōu)于HVOF涂層，主要原因在于HVAF涂層的氧含量低于HVOF涂層，這些氧化物（主要是鐵的氧化物）主要位于顆粒邊緣，一方面會阻礙鈍化膜的形成；另一方面，容易成為微電偶和微縫隙腐蝕的腐蝕點，進而形成擴散通道導(dǎo)致Cl-的滲入和內(nèi)部腐蝕。極化曲線測試表明，HVAF鐵基非晶涂層在模擬地下水中具有優(yōu)異的耐腐蝕性能，可以作為核廢料儲存罐的保護涂層。
　　 干滑動摩擦磨損試驗表明，HVAF涂層的摩擦系數(shù)明顯高于HV

4、OF涂層，原因在于前者硬度明顯高于后者，抵抗裂紋擴展的能力較低，容易發(fā)生剝落而產(chǎn)生疲勞磨損，而后者氧含量比前者高，從而降低了其摩擦系數(shù)。但兩者的磨損量相當(dāng)，遠低于基體，可以起到良好的保護作用。因此，HVAF涂層和HVOF涂層可以分別用作防滑涂層和減摩涂層。隨著載荷增加，HVOF涂層的摩擦系數(shù)和磨損量略有增大，但總體上都比較低。此外，HVOF涂層對金屬和陶瓷都具有良好的減摩性能。
　　 拉伸試驗表明，HVAF鐵基非晶涂層與基體的結(jié)