以锕系材料为代表的高活性金属材料在国防领域具有重要应用,腐蚀为其最常见的失效形式,因此开发适用于高活性金属材料的高耐蚀性能涂层具有重要意义。非晶合金因其独特的结构而具有优异的耐腐蚀性能,利用激光熔覆技术可在高活性金属表面制备具有良好冶金结合的无缺陷非晶基涂层,从而实现高活性金属材料的有效防护。Zr-Cu-Ni-Al系非晶合金因兼具强非晶形成能力与较佳的耐腐蚀性能且不含贵金属和剧毒金属而受到关注,但极易因氧化而发生晶化。Y元素的加入可以优先和氧元素形成稳定的Y2O3,避免Zr2O3、Al2O3等氧化物的形成。因此本文选取Zr50.7Cu28Ni9Al12.3作为基础合金,在研究Y微合金化对其非晶形成能力与耐蚀性能影响的基础上进行成分优化,评价材料阻氢性能,并在45#钢模拟材料基板上采用激光熔覆技术制备Zr-Cu-Ni-Al-Y非晶复合涂层,为高活性金属材料的腐蚀防护提供潜在解决方案。本文采用铜模吸铸制备得到(Zr50.7Cu28Ni9Al12.3)100-xYx（x=0（Y0）,1（Y1）,2（Y2）,3（Y3））阶梯试样,并研究了其热力学性能与电化学腐蚀性能。研究发现适量Y元素的添加可提高合金的非晶形成能力,Y2合金具有最佳的非晶形成能力与热稳定性综合性能,其（35）T达到105 K,Trg、γ参数、δ参数分别为0.604、0.435和1.762,Eg、Ex以及Ep分别为220 k J/mol、290 k J/mol和288 k J/mol。Y元素的添加会在一定程度上降低合金的耐蚀性能,Y2合金在Zr-Cu-Ni-Al-Y合金中耐蚀性能最佳,其自腐蚀电流密度为1.1×10-8A/cm~2,自腐蚀电位为-0.42 V,且金属/腐蚀液界面电荷转移电阻最大。此外,本文采用熔体急冷法制备了Y2非晶薄带,开展了其氘渗透与氘滞留行为研究,发现氘几乎无法透过70μm厚的Y2非晶薄带,表明Y2非晶合金具有优异的阻氢性能。本文选取Y2非晶合金开展了球形粉体的气雾化制备,制备得到近球形粉体,粉体中粒径为22μm,主体为非晶相,其上有少量Zr O2析出。使用制备的粉体开展了激光熔覆单道实验,研究了激光能量密度对熔覆单道形貌的影响规律,发现熔覆单道厚度随激光能量密度的升高而逐渐增加,其表面质量逐渐变好;但当激光能量密度达到0.206 W·min/mm之后,单道高度不再增加,且基板的稀释作用大幅增强。在开展搭接率优化的基础上采用不同激光能量密度成功制备得到了致密的Y2非晶复合涂层,涂层表面平整,内部存在少量孔洞、裂纹等缺陷。涂层主要由非晶相以及Zr O、Al Cu2Zr、Y2O3、Cu Zr、Cu2O等晶化相组成。基板中Fe的稀释导致涂层中下部晶化严重,使涂层分为表层非晶区与晶化区两个区域,随着激光能量密度的增加,表层非晶区占比呈现先增加后降低的趋势。当激光能量密度为0.150 W·min/mm时,涂层非晶层比例最高。本文在1 mol/L H2SO4溶液中对制备的Y2涂层进行电化学测试,发现涂层均具有较宽的钝化区,且耐蚀性能显著优于45#钢基板。根据维钝电流密度以及阻抗曲线,发现涂层耐蚀性能与其表层非晶含量以及裂纹密度有关:当非晶含量相差较大时,非晶含量越高其耐蚀性能越好;当非晶含量较为接近时,表面裂纹越多其性能越差。当激光能量密度为0.150 W·min/mm时,涂层具有最佳的耐蚀性能,维钝电流密度为1.58×10-4 A/cm~2。涂层表面点蚀坑优先在裂纹等缺陷附近萌生,点蚀坑内富含Ni、Fe元素,钝化膜主要为Zr O2以及Al2O3。为了进一步提升涂层耐蚀性能,开展了多层非晶复合涂层的激光熔覆制备,发现随着涂层层数的增加,涂层表面非晶含量呈现减低趋势,但涂层裂纹等缺陷得到有效改善。多层涂层均具有较宽的钝化区,随着层数的增加其耐蚀性能逐渐提升,表明降低涂层表面裂纹密度可以改善涂层的耐蚀性能。本文开发了(Zr50.7Cu28Ni9Al12.3)100-xYx（x=1,2,3）非晶合金,并对合金非晶形成能力进行系统评价,探索了Y2合金的阻氢性能,并采用激光熔覆制备了Y2非晶复合涂层,系统研究了涂层的微观组织演化与耐蚀性能,并通过制备多层涂层使其耐蚀性能得到进一步提升,相关研究为高活性金属用防护涂层的制备提供了有效的理论与技术支撑。