achvaf喷涂fe基非晶纳米晶涂层的微观组织及性能研究

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1、中国农面工程CHINASURFACEENGINEERINGAC-HVAF喷涂Fe基非晶纳米晶涂层的微观组织及性能研究*王勇，樊自拴，王国刚，孙冬柏，孟惠民，俞宏英（北京科技大学腐蚀与防护中心，北京100083）摘要：利用先进的AC-HAVF（活性燃烧高速燃气,）喷涂技术制备了Fe基非晶纳米晶涂层，研究了其微观组织、热稳定性以及耐磨耐蚀性能。试验结果表明：涂层主婆由FeNinFe?B和NiqBj相组成；涂层与基体结合很好，涂层的孔隙率约为1.8%;涂层表面硬度分布不是均匀，就高可达1570HV,平均硬度为13

2、61.1HV;涂层具有优异的耐磨性能，其磨损体积是0Crl3Ni5Mo不锈钢的0.155倍，涂层的磨损机理主耍是疲劳磨损；所获得的非晶纳米晶涂层在649.6r以下使用，不会发生晶化反应，有很好的热稳定性。关键词：AC-HVAF;非晶纳米晶；耐磨性；热稳定中图分类号：THI17.1文献标识码：A文童编号：1007-9289（2007）04>0023~06TheInvestigateofMicrostructuresandPropertiesofAC-HVAFSprayedIron-basedAmorphous

3、andNano-crystallineCoatingsWANGYong,FANZi-shuan,WANGGuo-gang%SUNDong-bai,MENGHui-min,YUHong-ying(BeijingCorrosinandProtectionCenterUniversityofScienceandtechnology,BeijingIOOO83)Abstract:Theironbaseamorphousandnano

4、ctivatedCombustionHigh-VelocityAir-FuelSpraying)andstudiedonthemicrostructure,thermalstability,wearandcorrosion-resistantproperties.TheresultsshowedthatthecoatingscontainFeNi3andFe2B;thereisaperfectcombinationbetweencoatingandsubstrate,theporosityisabout1.

5、8%;thecoatingsurfacehardnessisnotuniformandthehighestmicro-hardnesscanreach1570HV,theaveragemicro-hardnesscanreach1361・lHV;thecoatinghasanexcellentwearandcorrosionresistance,itsbulkwearisabout20%thatof(X2rl3Ni5Moandtheaveragecorrosionrateisabout50%thatof0(

6、>13Ni5Mo,themainwearmechanismofironbasecoatingisfatiguewear;thecoatingdoesnothavethecrystallizationreactionbelow649.6'C,andhasaverygoodthermalstability.Keywords:AC-HVAF;amorphousandnano-cryslalline;wearresistance;thermalstability0引言喷涂技术作为一种较好的金属材料表面防护和强化技术

7、，以其独特的优势，在提高产品可靠性和延长部件使用寿命方面起着越来越亶要的作用山，活性燃烧高速燃气（AC-HVAF）喷涂工艺是近儿年发展起来的超音速火焰喷涂的一种新技术。其特点是通过压缩空气与燃料燃烧产生高速气流加热粉末，但并未使之完全熔化，同时将粉末加速至700m/s以上，撞击基体，形成极低氧化物含暈收稿B期；2007-06-08：修回日期：2007-€6-18基金项目：*国家863讣划（2002AA331080）作考简介：王勇（I982-）,男（汉），河北衡水人，硕七生。和极高致密度的涂层。这种喷涂工艺过

8、程对喷涂材料的热退化影响非常低，制备的涂层表现出卓越的耐磨损及耐腐蚀特性；此技术另一个突出的特点是生产效率高，其喷涂速率是传统超音速火焰喷涂的5〜10倍，沉积效率也优于传统超音速火焰喷涂。所有这些特点使AC-HVAF在很大程度上降低了涂层的加工成本，更有利于超音速喷涂技术的推广应用4。非晶纳米晶材料具有比传统材料更为独特而优异的性能，是很有发展前途的新型材料，可利用纳米化技术提高材料的耐磨性能也】，利用非晶化技术