【摘 要】
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铁基非晶合金具有超高的硬度和强度,以及出色的耐磨、耐腐蚀性能,故一直备受关注。但由于非晶合金天然的尺寸受限和断裂脆性等缺点,约束了块体铁基非晶合金的工程应用。铁基非晶涂层可以解决尺寸和脆性问题,同时保留耐磨耐蚀等优异性能,具有广阔的应用前景。目前,铁基非晶涂层的耐蚀性、刚体耐磨性等性能得到了广泛的研究,但鲜见其与橡胶等软质材料的摩擦磨损行为和机理的深入研究。本论文采用超音速火焰喷涂方法（High
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铁基非晶合金具有超高的硬度和强度,以及出色的耐磨、耐腐蚀性能,故一直备受关注。但由于非晶合金天然的尺寸受限和断裂脆性等缺点,约束了块体铁基非晶合金的工程应用。铁基非晶涂层可以解决尺寸和脆性问题,同时保留耐磨耐蚀等优异性能,具有广阔的应用前景。目前,铁基非晶涂层的耐蚀性、刚体耐磨性等性能得到了广泛的研究,但鲜见其与橡胶等软质材料的摩擦磨损行为和机理的深入研究。本论文采用超音速火焰喷涂方法（High Velocity Air Fuel,HVAF）制备了三种粗糙度的FeCrPNiMoCSiB铁基非晶涂层。分别利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、激光共聚焦显微镜、显微维氏硬度计和摩擦磨损试验机等实验手段系统研究了铁基非晶涂层与硫化氯丁橡胶在不同介质下的摩擦磨损行为,并探讨了摩擦机理。以相同的铁基非晶合金粉末为原料,通过调整喷涂参数制备三种粗糙度的铁基非晶涂层,涂层D200粗糙度Ra为22.686μm,涂层D300粗糙度Ra为15.563μm,涂层D400粗糙度Ra为10.056μm。三种粗糙度的涂层表面形貌有所差异,但都为完全非晶结构,硬度无明显差别。铁基非晶涂层的摩擦系数在三种介质下均随载荷增加而增加。干摩擦的摩擦系数约为湿摩擦系数的1.2倍。大载荷（100N）时,干摩擦与油润滑条件下的涂层磨损严重,湿摩擦条件下涂层磨损轻微。粗糙度大的涂层（D200）在干摩擦大载荷条件下对橡胶磨损作用最大,橡胶损失质量最大为18.096g。油润滑小载荷条件下橡胶几乎不发生磨损。橡胶的硬度在干摩擦条件下对摩擦系数与橡胶磨损量有显著的影响,硬度70HA的硫化氯丁橡胶在三种载荷下的摩擦系数都低于硬度60HA的硫化氯丁橡胶。在湿摩擦与油润滑条件下无明显变化规律。硬度60HA的硫化氯丁橡胶在100N载荷下的损失质量达到5.963g,而硬度70HA的硫化氯丁橡胶在100N载荷下的损失质量为2.473g。
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