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,1126 北京科技大学学报 第29卷 62 从图9可以看出，涂层经600,610,615,620， 58 630℃热处理后测得的结晶度和非晶理论预测的结 54 果基本相符，并且两者之间平均误差为5%左右 14 50 12 46 名 ◆ 38 600 605 610 615 620 T/℃ 图7不同温度下非晶涂层的转变体积分数曲线 Fig.7 Transformation percent of the amorphous coatings at differ- 600605610615620625630 ent temperature T/℃ 理：部分晶化非晶合金的晶化即为残留非晶相的转 图9涂层非晶转变分数(X)与热处理后结晶度(Fc)的比较 变，其相变热应正比于残留非晶相的相含量，所以 Fig-9 Comparison of the fraction of amorphous transformation 随着热处理温度升高，涂层中非晶含量减少·根据 amorphous alloy coatings with the crystallinity of annealed coatings 图8和式(4)计算出涂层不同热处理温度下的结晶 度具体数值，如表1. 3结论 (I)利用新型的AC HVAF喷涂出了高非晶含 B 量的Fe基非晶合金涂层 C (2)采用DSC法测出的部分晶化非晶合金复 D 合涂层退火样结晶度的大小和非晶复合涂层的理论 E 预测基本相符，是一种可行的测量方法· F 参考文献 200400 600 8001000 T℃ [1]Dorfman M R.Thermal spray basics.Adv Mater Processes. 2002,160(7):47 图8不同温度热处理涂层的升温DSC曲线 [2]Kreye H A.Comparison of HVOF systems behavior of materials Fig.8 DSC curves of the coatings annealed at different tempera- and coating properties//Proceedings of the 4th HVOF Colloqui- tures um.Erdin,1997,11:13 表1涂层不同热处理温度下的结晶度 [3]Legoux J G.Arsenault B.Moreau C,et al.Evaluation of four Table 1 Crystallinity of the coatings heat-treated at different temper high velocity thermal spray guns using WC1OCo4Cr cermets/ Proceedings of the International Thermal Spray Conference.Mon atures treal,2000,479 DSC曲线 放热峰面 试样质 晶化 剩余非 [4]Hanson T C.Hackett C M.Settles G S.Independent control of 编号 积/mm2 量/mg 度/% 晶/% HVOF particle velocity and temperature.J Therm Spray Tech- A 25.42722 7.30 0 100 nol,2002,11(1):75 [5]Gilmore D L.Dykhuizen R C.Neiser R A.et al.Particle veloci- B 17.80363 7.30 38.135 61.865 ty and deposition efficiency in the cold spray process.J Therm ? 15.57773 7.30 53.221 46.779 Spray Technol.1999.4(8):576 D 14.91891 7.30 58.673 41.237 [6]Stoltenhoff T.Voyer J.Kreye H.Cold spraying state oft heart E 13.53262 7.30 61.264 38.736 and applicability//Proceeding of the International Thermal Spray 9.69667 7.30 70.018 29.982 Conference.Essen.2002:366 [7]Papyrin A N.Kosarev N F.Klinkov S V,et al.On the interac- 图7和表1结果表明，随着热处理温度升高，常 tion of high speed particles with a substrate under the cold spray 温Fe基非晶涂层中非晶相向晶态相的转变分数Fc ing//Proceeding of the International Thermal Spray Conference. Essen,2002:380 与热处理后涂层的结晶度Xc均有增大的变化 [8]Verstak A.Baranovski V.Activated combustion HVAF coatings 趋势 for protection against wear and high temperature corrosion//Pro-图7 不同温度下非晶涂层的转变体积分数曲线 Fig．7 Transformation percent of the amorphous coatings at different temperature 理：部分晶化非晶合金的晶化即为残留非晶相的转 变其相变热应正比于残留非晶相的相含量．所以 随着热处理温度升高涂层中非晶含量减少．根据 图8和式（4）计算出涂层不同热处理温度下的结晶 度具体数值如表1． 图8 不同温度热处理涂层的升温 DSC 曲线 Fig．8 DSC curves of the coatings annealed at different temperatures 表1 涂层不同热处理温度下的结晶度 Table1 Crystallinity of the coatings heat-treated at different temperatures DSC 曲线 编号 放热峰面 积／mm 2 试样质 量／mg 晶化 度／％ 剩余非 晶／％ A 25∙42722 7∙30 0 100 B 17∙80363 7∙30 38∙135 61∙865 C 15∙57773 7∙30 53∙221 46∙779 D 14∙91891 7∙30 58∙673 41∙237 E 13∙53262 7∙30 61∙264 38∙736 F 9∙69667 7∙30 70∙018 29∙982 图7和表1结果表明随着热处理温度升高常 温 Fe 基非晶涂层中非晶相向晶态相的转变分数 FC 与热处理后涂层的结晶度 XC 均有增大的变化 趋势． 从图9可以看出涂层经600610615620 630℃热处理后测得的结晶度和非晶理论预测的结 果基本相符并且两者之间平均误差为5％左右． 图9 涂层非晶转变分数（XC）与热处理后结晶度（FC）的比较 Fig．9 Comparison of the fraction of amorphous transformation amorphous alloy coatings with the crystallinity of annealed coatings 3 结论 （1） 利用新型的 AC－HVAF 喷涂出了高非晶含 量的 Fe 基非晶合金涂层． （2） 采用 DSC 法测出的部分晶化非晶合金复 合涂层退火样结晶度的大小和非晶复合涂层的理论 预测基本相符是一种可行的测量方法． 参 考 文 献 ［1］ Dorfman M R．Thermal spray basics．Adv Mater Processes 2002160（7）：47 ［2］ Kreye H A．Comparison of HVOF systems behavior of materials and coating properties∥Proceedings of the 4th HVOF Colloquium．Erdin199711：13 ［3］ Legoux J GArsenault BMoreau Cet al．Evaluation of four high velocity thermal spray guns using WC10Co4Cr cermets ∥ Proceedings of the International Thermal Spray Conference．Montreal2000：479 ［4］ Hanson T CHackett C MSettles G S．Independent control of HVOF particle velocity and temperature．J Therm Spray Technol200211（1）：75 ［5］ Gilmore D LDykhuizen R CNeiser R Aet al．Particle velocity and deposition efficiency in the cold spray process．J Therm Spray Technol19994（8）：576 ［6］ Stoltenhoff TVoyer JKreye H．Cold spraying state oft heart and applicability∥Proceeding of the International Thermal Spray Conference．Essen2002：366 ［7］ Papyrin A NKosarev N FKlinkov S Vet al．On the interaction of high speed particles with a substrate under the cold spraying∥Proceeding of the International Thermal Spray Conference． Essen2002：380 ［8］ Verstak ABaranovski V．Activated combustion HVAF coatings for protection against wear and high temperature corrosion∥Pro- ·1126· 北 京 科 技 大 学 学 报 第29卷