与其它金属基非晶涂层相比,铁基非晶涂层除了具有较强的耐蚀抗磨等性能外,还具有开发成本较低,且能为特殊零部件在复杂环境下提供长久稳定的服役。尽管电弧喷涂（AS）因为沉积效率高、易操作、成本低而普遍商业化应用,但是为了解决电弧喷涂制备的铁基非晶涂层氧化严重、非晶含量低等缺陷,本文决定采用等离子转移弧丝材喷涂（PTWS）制备铁基非晶涂层。相比较于电弧喷涂,PTWS在等离子体的保护作用下,可以减少涂层被氧化的机率,进而使得涂层的非晶相含量提升,此外,PTWS在保证高沉积率的同时,还能有效降低涂层的孔隙率以及提高涂层的结合强度。因此,本文主要对利用PTWS制备铁基非晶涂层、铁基复合涂层、铁基不锈钢涂层进行相关性能研究,并最终和AS制备的铁基复合涂层、铁基非晶涂层进行性能对比。研究结果如下:（1）首先通过单因素法研究几个主要影响因素的射流状态（射流刚度、射流颜色）,并进一步缩小各影响因素的取值范围。随后利用响应曲面法设计四因素三水平工艺参数优化试验,建立氩气流量、氢气流量、工作电流以及喷涂距离与孔隙率之间的数学模型关系。最后通过响应面分析,得到PTWS制备铁基非晶涂层的最优工艺参数,即氩气流量:115L/min,氢气流量:4L/min,工作电流:300A,喷涂距离:150mm,铁基丝与喷嘴间的距离:12mm,送丝速度:60mm/s。（2）对比分析了PTWS和AS所制备涂层的微观形貌及相组织。PTWS制备的不锈钢涂层、铁基复合涂层表面存在粒子铺展不均匀、未熔颗粒,涂层截面存在较多微裂纹及孔隙等缺陷,其孔隙率分别为4.18%、3.53%;但是PTWS制备的铁基非晶涂层表面呈现出粒子铺展均匀、无明显未熔颗粒,涂层截面致密,其孔隙率为2.14%。AS制备的铁基复合涂层、铁基非晶涂层的表面均存有未熔颗粒,且部分颗粒铺展较好,但是两者截面形貌存有大量黑色氧化物,其孔隙率分别为1.2%、2.84%。经过XRD分析发现由PTWS制备的涂层中主要以合金相为主,如Al0.24B0.01Ni0.75等;由AS制备的涂层中主要以氧化物相为主,如Fe3O4、Fe2O3等。此外,经过相关拟合计算,得到PTWS和AS制备铁基非晶涂层的非晶相含量和晶粒尺寸分别为49.73%、39.77%和21nm、41nm。此外,TEM电子衍射花样表明PTWS铁基非晶涂层中分布有弥散强化相纳米晶颗粒。（3）对比分析了PTWS和AS制备涂层的力学性能和耐腐蚀性能。在力学性能方面,PTWS铁基非晶涂层的平均显微硬度(960HV0.1)约为铁基不锈钢涂层的4.3倍,约为铁基复合涂层的2.3倍;PTWS铁基非晶涂层的平均结合强度（57MPa）比不锈钢涂层提高了8.2MPa,比复合涂层提高了7.6MPa;此外,PTWS非晶涂层的磨损率（34.75μm~2/N）约为不锈钢涂层的1/17,约为复合涂层的1/12。AS铁基非晶涂层的平均显微硬度(860HV0.1)约为复合涂层的1.8倍,非晶涂层平均结合强度（50.6MPa）比复合涂层提高了3.9MPa,非晶涂层磨损率（54.62μm~2/N）约为复合涂层的1/2.7。对比两种工艺发现,PTWS铁基非晶涂层的力学性能要优于AS铁基非晶涂层。在耐腐蚀性方面,PTWS制备的不锈钢涂层、复合涂层以及非晶涂层的腐蚀电流密度和腐蚀电位分别为4.78×10-7A/cm~2、1.32×10-5A/cm~2、3.71×10-5A/cm~2和-0.3424V、-0.6288V、-0.4841V;AS制备的复合涂层、非晶涂层的腐蚀电流密度和腐蚀电位分别为1.10×10-5A/cm~2、3.85×10-5A/cm~2和-0.6205V、-0.5374V。其中,经过长达240h的3.5%Na Cl溶液浸泡,AS非晶涂层比PTWS非晶涂层表现现出较小的Nyquist曲线直径,且PTWS非晶涂层的Rc值（373Ωcm~2）远大于AS非晶涂层Rc值（18.38Ωcm~2）,这表明PTWS铁基非晶涂层具有更强的耐腐蚀性能。