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所屬領(lǐng)域：裝備制造、新材料

研究目的：因非晶成形所需的高臨界冷卻速度的要求，非晶合金的成形尺寸常常被限制在毫米級。本課題提出獨(dú)特的成分設(shè)計方法，提出適于電弧噴涂、超音速噴涂、放電等離子燒結(jié)等表面技術(shù)的非晶合金涂層制備方法，以及重熔等后處理工藝，實現(xiàn)非晶合金涂層在各類零件表面的制備，大幅提升零部件的使役性能。

目前開發(fā)階段：實驗室成熟技術(shù)

成果簡介：

  非晶合金是一種原子無序排布的金屬，具有高強(qiáng)度、硬度和韌性，優(yōu)異的磁性、耐磨性、耐蝕性，高電阻率和機(jī)電耦合性能等特殊的優(yōu)異性能。在涂層設(shè)計方法上，通過綜合熱力學(xué)與原子結(jié)構(gòu)的成分設(shè)計方法（授權(quán)發(fā)明專利號：ZL201310740734.9）設(shè)計非晶合金，采用放電等離子燒結(jié)（SPS）技術(shù)制備非晶合金涂層（授權(quán)發(fā)明專利號： 201610616457.4）。該涂層非晶含量高、硬度高（HV  可控制在 500~1000），耐蝕性顯著好于 304 不銹鋼。在 30°沖擊角度時，非晶合金的抗沖蝕性能比水輪機(jī)鋼 CA6NM 約高2.6 倍。進(jìn)一步通過激光重熔，非晶顆粒瞬時熔化成液態(tài)后再凝固形成涂層，消除了顆粒的聚集狀態(tài)，極大地減少涂層中的孔洞，進(jìn)而大幅提高涂層的綜合性能。將放電等離子燒結(jié)技術(shù)與激光重熔技術(shù)相結(jié)合，可以獲得硬度強(qiáng)度更高及耐磨性更好的非晶涂層表面，從而提高工件的壽命，促進(jìn)非晶涂層在耐磨耐腐等方面的應(yīng)用。沖蝕磨損誘導(dǎo)非晶合金表面發(fā)生結(jié)構(gòu)演變。通過合理調(diào)控成分，可以利用該結(jié)構(gòu)演變機(jī)理，進(jìn)一步增強(qiáng)合金的耐磨性。因此，如若在腐蝕環(huán)境下有抗沖蝕、耐磨損等需求，該非晶合金涂層是目前的一種理想材料。

非晶合金涂層噴涂態(tài)及重熔后照片