316L鋼表面超音速火焰噴涂Fe基粉末涂層顯微結構及摩擦性能分析

張志輝，李 明

鄭州騰飛建設工程集團有限公司, 鄭州 450047

Fe基粉末屬于一種無序組織結構，不會形成晶界或位錯等存在于晶態組織中的缺陷，可以獲得優異的力學性能與良好的化學穩定性[1?2]。相對于其它各類金屬粉末，鐵基粉末同時具備高硬度、良好耐磨性以及低成本等優異綜合性能，這使其成為一項應用潛力巨大的工程材料[3?4]。在高壓設備、稱重結構與高強度建筑材料領域都獲得了廣泛使用。但因為受到冷卻速率的限制，采用Fe基粉末制備得到塊體結構密實性不夠好，明顯制約了大規模工業化應用[5?6]。近些年來，已有許多科研工作者采用熱噴涂工藝制得了Fe基涂層，并將其推廣到了大尺寸工件加工領域[7?8]。

Koga等[9]對大尺寸非晶材料的顯微硬度、熱力學特性、耐磨性、塑韌性等方面進行了研究，結果表明可以通過改善Fe基粉末的塑韌性來獲得更優的耐磨性。根據相關文獻報道可知，采用液氮循環技術處理Fe基粉末可以使其獲得更強的塑韌性，同時幾乎不會對顯微硬度造成影響[10]。以上研究結果表明，可以利用提高Fe基粉末塑韌性的方式來改善耐磨性。現階段，基本都是通過調整噴涂工藝的方法來制備耐磨性更優的非晶涂層，不過以上方法都不能實現對非晶涂層本質塑性的調整，從而限制了該涂層的耐磨性提升[11?13]。高涵等[14]對涂層制備技術進行優化處理，制得了具有致密組織結構的Fe基非晶合金涂層，通過測試發現該涂層具備優異的耐磨性。……