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海上服役船舶的甲板、海上平台面临着海水腐蚀,阳光曝晒,冲击磨损,表面湿滑等苛刻工作环境。为了克服这些不利条件,人们采用有机涂层和金属陶瓷涂层来达到防腐蚀、耐磨损以及防滑的作用,但是效果都不令人满意。Fe基非晶合金有很强的非晶形成能力,在保持很高的强度、硬度、耐磨耐蚀性的同时又兼具成本优势,而且热喷涂制备的Fe基非晶涂层厚度可控、组织均匀、结合力好。同时具有块体非晶的优点使其在这一领域具有极大应用前景。本文选用了具有良好玻璃形成能力的Fe49Cr17.8Mo7.2Mn1.8W1.6B15.4C4.6Si2.5合金,利用两种超音速火焰喷涂技术HVOF和HVAF成功制备出高性能的铁基非晶涂层,详细研究了涂层微观结构对晶化及氧化行为的影响,评价了涂层的硬度和耐海水腐蚀性能。同时研究干态下影响涂层耐磨防滑性能的因素,并评估涂层在海水及油润滑条件下耐磨防滑性能。主要结论如下:(1)HVOF和HVAF两种超音速火焰喷涂方法均可以制备出组织均匀、低孔隙率、低含氧量的非晶合金涂层。两种工艺制备的涂层非晶含量很高,较之粉末有很大提升,二者的表面粗糙度基本一致。(2) HVOF和HVAF制备的涂层具有高的显微硬度,都在1080 HV左右,远高于基体304不锈钢。两种工艺制备的涂层在3.5 wt.% NaCl溶液中具有较好的耐腐蚀性能,钝化区间较宽,点蚀电位较高,呈现了良好的局部耐点蚀能力,但钝化电流密度高于同成分的非晶条带。(3)在干滑动摩擦条件下,和GCr15配副时,HVOF和HVAF制备的Fe基非晶涂层呈现较高的摩擦系数和良好的耐磨性,磨损体积只有基体304不锈钢的1/6左右,随着载荷的增加,摩擦系数逐渐减小,磨损体积增加,磨损速率下降,粘着的倾向也逐渐增加;HVOF涂层与GCr15配副时,主导磨损机制为粘着磨损;与氧化铝配副时主要磨损机制为疲劳磨损,并伴有一定的氧化磨损。(4)在人造海水的条件下,HVOF涂层分别与GCr15和氧化铝配副时,整体的磨损体积基本为干态的1/3左右;在油润滑条件下,边界润滑作用更加明显,整体磨损体积基本为干态的1/5左右。磨损体积均随载荷的增加而增加,GCrl 5配副时的主要磨损机制为疲劳磨损,氧化铝配副时为疲劳磨损,并伴有一定的氧化磨损。