HVOF热喷涂制备Fe基非晶合金涂层的微观结构和摩擦磨损性能研究

通过高速氧燃料火焰喷涂制备一种Fe59Cr12Nb5B20Si4非晶金属涂层,与商用316L不锈钢相比,以实现更低的热导率和更好的耐磨防护效果。所制备的涂层具有致密层状结构(孔隙率小于1%),有轻微的氧化发生。Fe基涂层的微观结构中具有非晶骨架并有纳米晶析出,其热导率(2.66 W/m K)显著低于不锈钢涂层(5.87 W/m K)。得益于这种微观结构,涂层硬度可达到1258±92 HV。因为涂层磨损机理的改变,涂层的摩擦系数和磨损量在200℃时上升,并在400℃时下降。涂层在室温时的磨损机理主要为疲劳磨损并伴有氧化磨损。在200℃时,由于第三粒的磨损,磨损过程加速。400℃下涂层耐磨性能的下降可能导致大面积的氧化膜的生成。