非晶合金材料具备特殊玻璃态组织,故此具备高强、高硬以及十分出色的耐磨性。纯Cu拥有格外突出的导电与导热性,可是其硬度却相对较低并且其耐磨性差。本文通过在纯Cu表面制备非晶复合涂层获得复合材料,可以综合利用Cu的高导电导热性和非晶的高强耐磨性,极大的拓宽Cu材料的应用领域。本文选用Cu₄₇Ti₃₀Zr₈Ni₇Hf₈和Cu₂₅Ti₇Zr₅₂Ni₉Al₇两种非晶体系,通过电弧熔炼和振动磨制备金属粉末,采用同轴送粉方式在纯Cu表面进行激光熔覆实验。解析不同工艺参数下涂层的相组成、微观组织和力学性能来优选最佳的工艺参数,之后对涂层的抗电烧蚀和摩擦磨损性能开展测试。主要的结果如下:1.优选了获取Cu-Ti-Zr-Ni-Hf非晶涂层的激光功率密度和扫描速度,Cu-Ti-Zr-Ni-Hf非晶复合涂层的主要包含了非晶、纯Ti、HfO₂和Cu₄Ti相。涂层与基体牢固结合,界面区多为晶体相,表面区则是晶体相散布在非晶基体上。各相之间界面纯净。影响获得非晶相的关键性条件是冷却速度和化学组成。2.选取合适的激光功率密度和扫描速度制取了Cu-Ti-Zr-Ni-Al非晶复合涂层,涂层内含有非晶相、ZrCu相和Cu₁₀Zr₇相,以及少量的Al_2.5Cu_0.5Zr相。涂层与基体稀释互溶,界面区主要为枝晶组织,表面区为细小的等轴晶和非晶,二者界面结合干净无杂质。涂层显微硬变化符合组织变化。3.烧蚀实验中施加的电流值逐渐增加时,两种非晶涂层的表面出现孔隙、裂纹和蚀坑。Cu-Ti-Zr-Ni-Hf非晶复合涂层的耐电烧蚀性要强于Cu-Ti-Zr-Ni-Al系的。摩擦磨损实验中载荷的增加会加剧接触黏着力,磨损形式是磨粒磨损、黏着磨损以及氧化磨损之间的相互耦合。摩擦磨损实验中速度增加会使摩擦热增加,氧化反应带来磨损机制的改变,施加电流时,电弧烧蚀是主要的失效方式,加强电流造成的电弧烧损更严重。