第1章 概述 1
1.1自动化高速电弧喷涂技术 2
1.1.1电弧喷涂技术的发展历程 2
1.1.2自动化高速电弧喷涂原理及系统组成 3
1.1.3自动化高速电弧喷涂关键技术与设备 7
1.1.4自动化高速电弧喷涂工艺 9
1.2热喷涂亚稳态材料 9
1.2.1亚稳态材料的基本概念 10
1.2.2热喷涂纳米材料 10
1.2.3热喷涂非晶材料 11
1.2.4热喷涂准晶材料 11
1.2.5亚稳态复合材料 12
参考文献 12
第2章 电弧喷涂基础理论 15
2.1电弧喷涂的成形过程 15
2.1.1喷涂弧区丝材熔化与熔滴形成过程 15
2.1.2电弧喷涂粒子加速雾化过程 19
2.1.3单个熔滴扁平化沉积及热传输过程 29
2.1.4大量熔滴叠加形成涂层的传热传质过程 32
2.2电弧喷涂涂层的组织特点与基本性能 33
2.2.1组织形貌特征 34
2.2.2电弧喷涂涂层的残余应力 35
参考文献 39
第3章 电弧喷涂粉芯丝材 41
3.1电弧喷涂粉芯丝材的技术特点 41
3.2粉芯丝材的典型制备工艺 43
3.2.1金属带法粉芯丝材的制备原理 43
3.2.2基本工艺过程 44
3.2.3影响丝材成型质量的工艺参数 45
3.3电弧喷涂粉芯丝材制备关键技术 46
3.3.1丝材成分的设计 47
3.3.2粉芯的选材与表征 48
3.3.3粉芯的制备工艺 50
参考文献 51
第4章 铁基非晶纳米晶电弧喷涂复合涂层 53
4.1铁基非晶纳米晶涂层材料体系的设计与制备 53
4.1.1非晶/纳米晶涂层合金体系的设计 53
4.1.2粉芯丝材制备 56
4.2电弧喷涂铁基非晶纳米晶涂层组织结构与力学性能 57
4.2.1 FeCrBSiMnNbY非晶纳米晶涂层 57
4.2.2 FeBSiNb非晶涂层的组织结构分析 64
4.3电弧喷涂铁基非晶/纳米晶涂层抗冲蚀性能 76
4.3.1攻角的影响 77
4.3.2入射粒子速度的影响 80
4.3.3环境温度的影响 80
4.3.4涂层冲蚀机理分析 85
4.4 Fe基非晶纳米晶涂层摩擦学性能 91
4.4.1干摩擦条件下非晶纳米晶涂层的磨损性能 91
4.4.2油润滑条件下铁基非晶/纳米晶涂层的磨损性能 105
4.4.3电弧喷涂铁基非晶纳米晶涂层的失效机制 109
参考文献 117
第5章 镍基非晶纳米晶电弧喷涂复合涂层 120
5.1材料体系的设计与制备 120
5.1.1镍基非晶纳米晶涂层喷涂丝材的设计 121
5.1.2丝材制备 122
5.2涂层的组织结构及力学性能 124
5.2.1涂层的组织结构 124
5.2.2涂层的相结构分析 126
5.2.3涂层的晶体结构分析 128
5.2.4涂层的差热分析 129
5.2.5涂层微观力学性能 130
5.3涂层的摩擦学性能 133
5.3.1室温条件下Ni基非晶纳米晶涂层的摩擦磨损性能 133
5.3.2涂层的高温摩擦磨损试验 140
参考文献 150
第6章 铝基非晶纳米晶电弧喷涂复合涂层 151
6.1铝基非晶态合金材料概述 151
6.1.1铝基非晶态合金传统制备工艺概述 152
6.1.2铝基非晶态合金的性能特征 153
6.2材料体系的设计与制备 154
6.2.1合金成分的设定及其原理 155
6.2.2粉芯丝材的制备 156
6.3铝基非晶纳米晶涂层的微观结构及力学性能 158
6.3.1铝基非晶纳米晶涂层的组织结构分析 158
6.3.2非晶纳米晶形成机理分析 168
6.3.3涂层微观力学性能 171
6.4铝基非晶纳米晶涂层的防腐蚀性能 172
6.4.1中性盐雾加速腐蚀性能 173
6.4.2电化学腐蚀性能 175
6.5铝基非晶纳米晶涂层的耐磨损性能 181
6.5.1干摩擦条件下耐磨损性能 182
6.5.2腐蚀与磨损交互作用下的失效行为研究 185
6.5.3不同环境下摩擦磨损失效机制 189
参考文献 195
第7章 非晶纳米晶与金属间化合物复合涂层 197
7.1 FeAl基金属间化合物非晶纳米晶复合涂层材料体系设计 197
7.2 FeAl和FeAlMn粉芯丝材及其涂层 200
7.2.1粉芯丝材的制造 200
7.2.2高速电弧喷涂粉芯丝材制备涂层 201
7.2.3 FeAl和FeAlMn复合涂层的组织性能 201
7.3含Nb、Cr、B合金元素FeAl基粉芯丝材及其涂层 209
7.3.1显微硬度 209
7.3.2结合强度 210
7.3.3 FeAlNbB系列涂层的组织形貌 210
7.3.4 FeAlNbB系列涂层的XRD分析 211
7.3.5 FeAlNbB涂层微观组织TEM分析 212
7.3.6 FeAlCrNbB涂层微观组织TEM分析 214
7.4 FeAlNbB系列涂层的摩擦学性能 216
7.4.1滑动摩擦磨损性能 216
7.4.2微动摩擦磨损性能 220
7.4.3高温摩擦磨损性能 230
参考文献 235
第8章 高熵合金复合涂层 236
8.1材料的设计与制备 236
8.1.1粉芯丝材的设计与制造 236
8.1.2涂层的制备 236
8.2涂层的组织结构和常规力学性能 237
8.2.1涂层的组织结构 237
8.2.2涂层力学性能测试 243
8.3涂层摩擦磨损性能和电化学腐蚀性能 246
8.3.1涂层的摩擦磨损性能 246
8.3.2涂层的电化学腐蚀性能 251
8.4热处理对高熵合金复合涂层的影响 253
8.4.1 FeCrNiCoCu（B）高熵合金涂层的热物理性能 253
8.4.2热处理对涂层组织结构和显微硬度的影响 253
8.4.3热处理对涂层摩擦磨损性能的影响 256
参考文献 257
第9章 亚稳态复合涂层技术的应用和展望 259
9.1发动机曲轴再制造的应用 259
9.1.1机器人自动化高速电弧喷涂系统 259
9.1.2喷涂工艺设计 260
9.1.3发动机曲轴再制造的典型工艺流程设计 262
9.1.4曲轴再制造技术应用的经济性评估 263
9.2薄壁零件再制造的应用 264
9.3电站锅炉管道的高温磨损与腐蚀防护应用 265
9.4装备防腐工程中的应用 266
9.4.1钢结构件表面Al基亚稳态涂层防腐技术应用 266
9.4.2镁合金表面Al基亚稳态涂层防护技术的应用 267
9.5亚稳态涂层技术的展望 268
参考文献 269