燃油价格的提高以及环保的需求要求汽车业进一步降低车重，因此新型轻金属，特别是铝成为研究的焦点。铸造工艺效率高，并且容易生产复杂形状的零部件，因此轻金属部件经常使用铸造工艺制备。目前，批量生产铝基部件通常使用冷硬铸造技术。
高温金属熔体的侵蚀和腐蚀会很快破坏钢或铸铁模具。铝的腐蚀具有两个不同的机制：铝扩散到模具材料中和生成金属间相。这些金属间相一定程度上会导致铝与铸造模具之间的粘连，从而降低组件的表面质量。如果发生腐蚀，最终将造成无法脱模。
另一方面，模具中的元素尤其是铁会扩散到铝熔体，这会导致基体材料的连续溶解。熔体的温度和成分影响着模具的磨损速度以及表面性质。由于铝熔体的腐蚀和侵蚀，以及基体材料较弱的抗热震性和铸造过程中的高机械负荷，铸造模具易出现磨损，从而铸造模具的使用寿命一般限于104次。冷硬铸造时模具受到高应力，只能使用大约100次。传统的模具材料已不能显著减少模具磨损。
钨基伪合金(钨粒子嵌入镍铁粘结相)可将铸造模具寿命延长千倍。这种合金与传统材料相比，表现出优良的抗液铝和液铜腐蚀性能，具有良好的长期稳定性以及优良的抗热震性能。由于钨的高熔点，这种材料由烧结法制备。由于原材料的标准要求高和钨的价格高，造成制造过程成本高，使用这种材料相当昂贵。而在常规钢材模具上制备这种伪合金涂层是一个很好的替代烧结零件的方法，可降低材料使用损耗和成本。这使得工业上使用这种材料进行铸造模具的腐蚀保护成为可能。
摘要：在铝行业中，因铝熔体强烈的腐蚀性以及铸造过程中存在的热交换和高机械负荷，降低了铸造模具的寿命。使用烧结镶嵌的高钨伪合金可将铸造模具寿命延长1000倍。而由涂层代替烧结镶嵌可大量节约成本，等离子转移弧焊(PTA)可制备出致密的涂层，但会对基材造成高热量输入。因此，为降低基材的热量输入，本文采用电弧喷涂和等离子喷涂两种工艺制备涂层，并对其进行了研究。结果表面，通过改变喷涂参数，可制备出显微结构和致密度满足要求的涂层。
关键词：等离子喷涂http://www.sunspraying.com/kepuyuandi/denglizipentu/20120902/1346562534389.html；FeNiW涂层；铸造模具；热喷涂
1 现有技术
在铸造业中，制备腐蚀和磨损保护涂层进行旧铸件的保养或修护已很普遍。钨基伪合金为减少模具的磨损提供了新的希望。它的热性能，物理和化学性质决定它可作为铸造模具的涂层材料。钨基伪合金具有良好的耐液铝和液铜腐蚀性能，它良好的表面质量使得其不易发生粘连。如今这种合金已获得小范围应用。它们使用热喷涂粉末冶金工艺生产，由于制造工艺限制，只能制备小尺寸件和易于成型件。而在普通钢模具表面制备伪合金涂层，可避免烧结件对形状和大小的限制，并降低了原材料的标准。
目前传统的熔覆方法，如熔化极气体保护电弧焊(MIG)或氩弧焊(TIG)被广泛使用，但它们会对基体材料产生高热量输入，从而导致成分稀释和模具变形。为了尽量减少这种影响，需要分步进行多次熔覆。使用这种方法对铸造模具进行大修，成本可能高于直接换新模具。
伪合金的冶金行为已经得到研究。结果表明，通过改变热输入和冷却速度，涂层材料可以实现不同的微结构。减少热输入使得只有粘结相熔化，钨粒子将保持不变，增加热输入钨将溶解在镍铁中。高的冷却速度使钨强制固溶在镍铁中，如果缓慢冷却钨将会枝状析出。最近的研究还未找到钨基伪合金最佳显微结构。
为了减少铸造模具变形，需要降低基材热输入。减少热输入的一种方法是使用高能量密度能源，如激光或等离子体沉积焊，这些工艺中高的焊接速度有助于减少基材的热输入，可制备出致密和高结合强度的涂层，可用来制备铸造模具的涂层。据文献报道使用等离子沉积焊制备钨基伪合金钢的试验很成功。但是这些方法技术要求高，投资成本高，而且即使选择了高能量密度能源，对基材的热输入仍很高，还是可以看到退火颜色，所以必须研究其它的制备铸造模具涂层方法。热喷涂工艺具有对基材的热输入很低的特点。与沉积焊相反，热喷涂过程中基体材料不熔化，涂层与基材之间的结合是机械锚固，物理化学粘附和冶金相互作用的结果。由于存在内应力，热喷涂层厚度有限，一般在微米到毫米级。电弧喷涂和等离子喷涂在工业应用中非常普遍。电弧喷涂工艺简单，成本低和稳定性高，具有较高的市场份额。虽然电弧喷涂工艺成熟，但电源技术、喷涂设备和材料仍需研究。电弧喷涂的一大好处是使用线材，而不是雾化热喷涂粉末。大气等离子喷涂需要使用热喷涂粉末，由于等离子体温度高于电弧喷涂，以及粒子速度更高，等离子喷涂涂层的致密度优于电弧喷涂涂层。大气等离子喷涂是热喷涂工业中最成熟的工艺。
实验略
3 结论
抗腐蚀防护涂层的应用可显着降低铝行业中铸造模具的磨损，试验结果表明，在铸造过程中热负荷交替作用下钨基伪合金的微观结构不会改变。可调节喷涂工艺和参数设置以制备最佳的涂层微观结构。枝状析出与强制固溶的伪合金硬度高于未处理样品。热喷涂钨基伪合金可制备出固溶的微观结构，该微观结构是热稳定的。电弧喷涂可制备出均匀涂层，为使用丝材代替热喷涂粉末提供了可能性，但需要更多的试验。大气等离子喷涂具有更小的孔隙度，裂纹和孔洞，更适合于在铸造模具制备钨基伪合金。但是，还必须做进一步的研究，以提高涂层的性能。
参考文献略
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