金属零件或设备在服役过程中,接触表面易发生磨损失效,导致零件报废,在工业生产中造成巨大的经济损失。表面工程是指,利用各种表面技术,将少量具有特殊性能的涂层材料置于基体表面,使基体表面获得其本身没有而又希望具有的优异性能,充分发挥涂层和基体材料的应用潜力,实现“1+1＞2”的效果。Fe基非晶合金以其自身独特的原子排列特点,表现出高硬度、耐磨、耐蚀等一系列优异性能。但是,由于快淬的极端形成条件,材料厚度受到极大限制,多以薄带形式出现。目前Fe基非晶合金带材已实现工业大规模生产,成本低廉,非晶形成能力强,力学性能优异,作为涂层材料更易与碳钢基体形成冶金结合界面。因此,Fe基非晶合金带材作为金属薄膜涂层材料,在表面工程领域的应用上展现出巨大潜力。电接触强化技术是利用强电流使接触电阻剧烈放热,接触区域快速升温,并在压力作用下使涂层材料与基体焊合形成金属保护层。与其他表面技术相比,电接触强化技术制备涂层具有能量利用率高、升温速率大、涂层致密、操作简单、界面结合强度大等优点。本文作者首次采用电接触强化技术制备高性能Fe基非晶复合涂层,为非晶涂层的制备提供了一套全新的方案。首先将Fe78Si9B13非晶合金带材直接包裹至45钢环形试样表面,再利用电接触强化设备将薄带与基体焊合。本文作者对电接触强化技术制备的Fe基非晶涂层的物相组织、显微结构进行了详细研究,并通过正交试验探索分析了不同工艺参数对涂层显微硬度、抗热震性以及耐磨性的影响。论文主要研究工作和结果如下:（1）采用电接触强化技术制备了厚度为25μm~75μm的Fe基非晶复合涂层,涂层表面质量稳定。通过EDS分析可知,在高温和压力作用下,涂层与基体之间发生了元素扩散,形成了良好的冶金结合界面。涂层内非晶相和晶化相同时存在,非晶含量可达72.2%,析出的晶化相主要包括α-Fe（Si）相和Fe2B相。随着电流的增大涂层内部晶化现象更明显。（2）电接触强化技术制备Fe基非晶复合涂层,硬度最高达976HV,约为调质态45钢基体硬度的4.5倍。由正交试验结果可知,最佳工艺参数为:电流20k A、带材层数3层、压力0.6MPa、强化周期4次,其中电流大小为主要影响因素。当电流为15k A、20k A时,涂层中ɑ-Fe相晶粒细小一定程度上阻碍了剪切带运动导致的形变,所以硬度随电流的提高呈上升趋势;而当电流为25k A时,温度超过了晶粒快速长大的阈值形变方式发生改变,微观变形方式由剪切带运动变为位错运动,硬度因此降低。在热影响区和接触应力的作用下,工件基体部分越靠近界面处,晶粒细化越明显、硬度也更高。（3）研究发现,通过电接触强化技术制得的Fe基非晶复合涂层,可对基体起到良好的防护作用。涂层耐磨性是45钢基体的3倍。由正交试验结果可知,耐磨性最佳的工艺参数组合为:电流20k A、带材层数2层、接触压力0.6MPa、强化周期4次,其中电流为主要影响因素。析出晶粒的弥散强化作用,有助于提高涂层的耐磨性。接触压力增大,使得涂层结合强度增加,对于耐磨性也有一定的提升。涂层的磨损机制为层离剥落和疲劳磨损。（4）通过电接触强化技术制备的Fe基非晶复合涂层抗热震性能优异。试验测得涂层最高热震次数为133次。通过极差分析可知,影响涂层热震性能指标的主次因素分别为:电流、压力、层数、强化周期,最佳工艺参数为电流25k A、压力0.6MPa、层数为1层、强化周期3次。经分析,高温和压力有利于界面结合处的元素扩散,使得涂层与基体间的组织成分与元素分布更加连续、致密、均匀,减小了因热膨胀系数差异产生的热应力,使得裂纹的萌生与扩展得到有效抑制,涂层的抗热震性提升。