《表4 铁基非晶涂层各元素基本性质》

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《B、Si元素对激光熔覆Fe-Cr-Mo-B-Si非晶涂层的非晶形成能力及其摩擦学机理的影响》

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结合各元素原子基本性质（见表4）和热力学基本数据（见表5），对非晶含量的上述变化趋势进行分析。B、Si元素由于与Fe元素间存在较大的原子尺寸与电负性差异，仅能有限固溶进入铁基固溶体，同时使晶格的畸变程度显著提升。随着B、Si元素的不断掺入，固溶体的晶格畸变程度增大，体系能量升高，降低了熔体结晶与生长的驱动力，利于非晶结构的形成。同时在熔覆过程中，各元素大的扩散阻力使多组元体系难以同时满足结晶相的组分要求，有效减缓晶化过程，降低了形成金属间化合物的倾向[17-18]。另一方面，Fe、Cr、Mo金属元素之间的混合焓基本接近0，而B、Si元素与过渡族金属元素间大的混合焓促使两者在熔覆熔池中得以均匀混合，熔覆过程中，熔体难以满足结晶热力学结构起伏与成分起伏的条件，成分均匀的熔池使得晶体形核能垒提高，从而降低了熔体的形核率和熔覆时的结晶驱动力。同时激光熔覆快熔快凝的技术优势极大地限制了熔池的结晶动力学条件，为涂层形成非晶提供了理论依据[8，19-20]。当B、Si元素过量后，伴随着硼硅化物与Fe、Cr、Mo金属间化合物的形成，晶格畸变度下降，熔池的结晶与生长驱动力又开始提升[8，21]。