《表1 Fe基非晶合金涂层经不同时间深冷处理的孔隙率》

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《深冷处理时间对Fe基非晶合金涂层组织与性能的影响》

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图3为Fe基非晶合金涂层经不同时间深冷处理后截面的SEM形貌和XRD谱，表1为孔隙率，图4为显微硬度值。由此可以看出:深冷处理后的Fe基非晶合金涂层与未深冷处理的具有相同的非晶漫散射峰位置，没有明显的尖锐衍射峰，表明用不同的深冷处理工艺也可以获得非晶态特征的Fe基非晶合金涂层；深冷处理后的Fe基非晶合金涂层与基体结合紧密，没有出现裂纹或分离的迹象；随着深冷处理时间的延长，涂层的孔隙有所减小、硬度有所升高。以上结果产生的原因在于:根据热胀冷缩[1]的原理，深冷处理过程中，Fe基非晶合金涂层会发生体积收缩，产生一定的压应力，挤压附近的原子产生移动，使部分孔隙被压缩闭合，而减少了孔隙率[2]；深冷处理时材料中的原子间既存在使其紧密结合的作用力，又存在一定的势能使其摆脱吸引而分散[3]；在经过深冷处理之后密度都有不同程度的增大，这表明深冷处理使得材料内部的原子堆积变得更加的紧密[4]，非晶合金内部部分自由体积发生了消失，自由体积含量降低，使自由体积的移动或聚集变得更加困难，从而导致硬度提高[5]；深冷处理后材料内部的原子被冻结，局部升温速度变慢，内部原子的流动性降低，自由体积浓度降低，原子黏度与原子间的相互作用力增加，从而使材料的硬度提高；深冷处理后非晶合金涂层内部原子组态向有序化转变[6]。