非晶態(tài)金屬的原子排列沒有長程有序，只是局域地保持一定的短程有序。因此，非晶態(tài)組織的結(jié)構(gòu)在宏觀層面是各向同性的，不存在晶態(tài)金屬中常見的位錯、晶界、相界等各類局部區(qū)域缺陷，使得非晶態(tài)金屬的力學(xué)性能具有自己的獨特性，即非晶態(tài)金屬具有很高的強度和硬度，同時又具有極強的抗腐蝕性能。

       熱作模具在使用中除了要求模體應(yīng)有相當(dāng)高的紅硬性和韌性的適當(dāng)配合外，其表面性能對模具隨后的工作壽命極其關(guān)鍵。它們包括：抗氧化性能、耐磨損性能、抗疲勞性能等。這些性能的改進，簡單地依靠基體材料的改變和優(yōu)質(zhì)材料的運用是困難的。

       目前，市面上的模具表面再制造強化處理技術(shù)，主要集中在化學(xué)熱處理、氣相沉積、激光熱處理、稀土元素表面強化、堆焊和超音速火焰噴涂金屬粉末等，而這些技術(shù)都會隨著溫度的升高，紅硬性大大降低，其中堆焊還會引起模具的形狀改變。通過熱噴涂涂層，可以在報廢熱作模具表面很方便地穿上一件 “外套”，不僅提高其高溫耐磨損性能，同時也能恢復(fù)已磨損尺寸。然而高溫耐磨性能的關(guān)鍵是要獲知涂層對應(yīng)的高溫硬度，鑒于以往的非晶納米晶電弧噴涂層研究很少涉及其高溫性能，作者采用電弧噴涂的方法，生成非晶納米晶涂層，再測定涂層的組織特征、高溫硬度及其耐磨性，并進行分析提出見解，為熱作模具工業(yè)再制造提供表面處理的新選擇。

實驗材料與方法

       實驗采用團隊自行研制的Φ2.0mm非晶噴涂絲材作為試樣表面涂層。試驗使用高性能電弧噴涂設(shè)備；由場發(fā)射掃描電子顯微鏡和能譜儀觀察金相；采用透射電子顯微鏡觀察組織形貌和拍電子衍射照片；X射線衍射儀測定涂層的相結(jié)構(gòu)。

       采用德國高溫差示掃描量熱儀進行涂層的熱分析，采用氬氣保護，由室溫加熱到750℃，實驗中連續(xù)加熱時選用的升溫速率為20℃/min。

       將Φ25mm×50 mm的試樣粘結(jié)在對偶棒體上，涂層與基體的結(jié)合強度采用萬能材料試驗機測試，取5個連續(xù)實驗的平均值作為結(jié)合強度。采用高溫維氏硬度計進行高溫硬度讀數(shù)，試驗溫度點分別為25、320、480和650℃。每個溫度做3個試樣，取平均值。采用濕式橡膠輪磨粒磨損試驗機，先預(yù)磨500r，再磨1000 r。 以試驗的平均值表征涂層的相對磨粒磨損性能。

       采用壓力式噴砂機，空氣壓力為0.5MPa，沖蝕角為30°，沖蝕時間為20min，以試驗的平均值表征涂層的相對沖蝕磨損性能。

       采用按相同尺寸的Q235鋼作為試驗參照樣塊，對比樣塊失重與噴涂件失重之比，并設(shè)定為相對耐磨/沖蝕性值。

實驗結(jié)果與討論

（1）非晶涂層的組織結(jié)構(gòu)