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非晶合金具有高强度、高硬度、高弹性极限及优异的防腐耐磨性能,是一种应用前景非常广阔的新型金属材料。然而,非晶合金的形成能力有限,且室温下塑性变形能力较差,这些限制了其作为结构材料的应用。采用热喷涂技术制备非晶涂层是解决以上问题的一种有效途径。通常,热喷涂涂层中不可避免的存在各种缺陷,尤其是孔隙,其含量、形貌和分布都会对涂层的性能有重要影响。本论文基于性能优异的Fe基非晶合金体系,以涂层中孔隙及涂层的电化学腐蚀行为为研究对象,利用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、激光共聚焦扫描显微镜(CLSM)、X射线衍射分析仪(XRD)、差示扫描量热仪(DSC)、显微维氏硬度计(Vickers Indenter)、X射线三维成像系统(XRM)以及电化学工作站(Electrochemical Workstation)等实验手段系统研究了超音速火焰喷涂(HVAF)制备的Fe基非晶涂层中孔隙形成特征及其腐蚀行为,并探究二者之间的关联性。具体内容包括以下几个方面: 1.利用超音速火焰(HVAF)喷涂技术制备了高致密度的FeCrMoMnWBCSi非晶合金涂层,其显微硬度高达1070HV。图像分析和X射线三维成像结果表明孔隙在涂层内部分布均匀,但是在涂层与基体界面区域存在较多大孔隙,孔隙率较高。涂层中大多数孔隙尺度在20μn以下,形状较规则。与定性反映孔隙率高低的图像分析法相比,X射线三维成像技术能直观、准确的对孔隙的三维形貌、尺寸及在三维空间的分布进行观察和分析。 2.动电位极化测试结果表明,Fe基非晶涂层在3.5wt.%的NaCl溶液中的耐蚀性要远优于基体不锈钢,但低于同成分的非晶条带,其主要归因于孔隙缺陷。对涂层表面上分布有不同孔隙的微区进行电化学测试表明,孔隙会降低涂层耐蚀性,大孔隙的影响更为显著,而微孔和裂纹在短时间内对涂层耐蚀性的影响不甚明显。 3.对不同厚度涂层进行电极化测试表明,涂层较薄(小于200μm)时其点蚀电位明显降低。X射线三维成像分析表明在涂层与基体界面上产生了明显的局部腐蚀破坏,说明在涂层较薄(200μm以下)时,贯穿孔隙使得腐蚀介质可以直接浸入到界面区域,并在短时间内造成严重破坏。