非晶合金因较于传统晶态材料具有更为优异的力学、物理与化学等性能,受到人们的广泛关注,并在航空航天、生物医用、以及信息技术等领域展现出重要的应用价值。然而非晶合金的制备受到相应合金体系的非晶形成能力(Glass forming ability.GFA)的严格限制,通过传统工艺制备的块体非晶合金最大尺寸仅为厘米级,在很大程度上限制了非晶材料在工程中广泛应用。非晶涂层既有非晶合金优异的性能,又因较薄的尺寸而大大降低了非晶合金制备的难度,在基材表面制备具有优异性能的非晶涂层,不仅能达到表面改性的目的,而且可以起到降低成本的作用,是扩大非晶材料应用范围的有效途径。本文采用HK M250光纤激光器在45钢与铝合金表面通过选区激光熔化技术制备Fe-Mo-Cr非晶涂层,利用金相显微镜、FEI场发射扫描电子显微镜、X射线衍射仪、热重/差热综合热分析仪、维氏硬度计等仪器对涂层进行了组织和性能的分析。研究了激光功率、扫描速率、扫描策略对Fe-Mo-Cr非晶涂层宏观形貌、显微结构和力学性能的影响规律,对经过工艺优化后的非晶涂层进行了热稳定性、显微硬度、耐腐蚀性的分析,得到以下结论。(1)激光功率小于350W或激光扫描速率大于750mm/s时,非晶涂层连续性不好,单道制备时会出现断点,与基板的结合不够紧密;激光功率大于450W或扫描速率小于450mm/s时,非晶涂层表面出现烧损,表面凹凸不平,有少量气孔存在。(2)由于基板元素的稀释作用,在非晶涂层与基板间形成一个过渡区域,同时在非晶涂层底部会有树枝晶外延生长,相较于涂层中上部,涂层的底部晶体最多,随着增材厚度增加,非晶涂层的非晶成分增多,非晶率提高。(3)工艺优化后,制备非晶涂层的最佳激光工艺参数为激光功率400W、扫描速率650mm/s,搭接率30%。铝基板上制备的涂层有Al元素的引入,形成新的非晶成分;从涂层底部至涂层上部,非晶率提高,非晶率依次为18.68%、34.56%、54.98%,涂层由晶体与非晶体共同组成。(4)涂层的表面Mo、Cr、Fe等元素分布基本均匀,但Al元素有富集或贫乏现象;在涂层的上部,Mo、Cr元素有烧损现象;黑色腐蚀区域出现Mo、Cr、Al、O等元素的富集,灰色区域的元素成分接近原始非晶粉末成分,形成非晶。(5)非晶涂层的力学性能较两种基板显著提高,显微硬度达到了1200HV以上,是铁基板的3~4倍,铝基板的8~12倍;非晶涂层的耐腐蚀性明显优于基板,且随着非晶成分含量的增加,耐腐蚀能力增强;伴随升温速率的提高,非晶态转变温度Tg升高,结晶起始温度Tx降低,过冷液相区ΔT减小,非晶涂层的热稳定性劣化。