《表2 粉末与涂层元素分析 (质量分数)》

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《Ni基合金粉末及其非晶涂层的制备与表征》

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图2为Ni FeCrMoNbBSi粉末与涂层的SEM形貌。从图2a可以看出，制备的Ni FeCrMoNbBSi粉末形貌大多为球形和近球形，粒度分布较为一致，在20～30μm之间。粉末表面呈现凹凸不平类似“月球面”的形貌。这主要是因为粉末最终的组织结构和形貌与其实际的冷却速率有关。熔滴的冷却速率与熔滴的直径成反比，直径越大，冷却速率越小。在粉末雾化过程中，熔融态的合金在重力作用下自然下落，经过高压气流的冲击和破碎形成微小液滴。液滴在高速的气流中急速冷却，液滴表面与气流直接与气流接触进行热交换冷却速度最快，在表面张力的作用下团聚成球形。当液滴足够小时，冷却速率极大，快速过冷到玻璃化转变温度以下，形成非晶态粉末。当液滴破碎不完全时，冷却速率减慢，液滴内部温度达到结晶温度时，发生结晶形核，熔化潜热释放，熔滴内部产热大于表面热传导，发生再辉现象[14]。熔滴继续冷却收缩形成凹凸不平的“月球面”形貌。由图2b涂层的截面形貌可以看出，涂层较为致密，与基体结合良好。粉末熔化较好，粒子间搭接边界不明显，说明粉末在喷涂过程中可以得到充分熔化，经过急速冷却形成非晶相。但是由于火焰温度较高，涂层中的非晶相发生了晶化现象（图2b中黑色区域）。涂层中含存在少量的孔隙。较大的孔隙主要为粒子搭接和氧化物夹杂等形成的台阶面造成，较小的孔隙是沉积粒子冷却收缩形成的微裂纹和气体逸出造成的气孔等形成。对粉末和涂层的进行元素测定，其结果如表2所示。涂层与粉末成分基本一致，涂层中O元素含量有所增加，主要是熔融粒子在沉积冷却过程中不可避免地发生氧化所致。