激光熔覆FeCoCrNi系高熵合金涂层的组织及高温摩擦学性能

摘要：

高熵合金涂层在提高不锈钢基材的耐磨性方面具有巨大的潜力.为探究Cu/Si两种元素掺杂对FeCoCrNi高熵合金涂层组织及高温摩擦学性能的影响,采用激光熔覆技术在304不锈钢表面制备出FeCoCrNiCux和FeCoCrNiSix系列高熵合金涂层.采用XRD,SEM,EDS等手段表征了涂层的微观组织及物相分布,通过高温摩擦磨损试验机测试了涂层的高温摩擦学性能.结果表明:在合适的激光熔覆工艺参数下,FeCoCrNiCux和FeCoCrNiSix高熵合金涂层均形成了单一的FCC型固溶体,与基体呈良好的冶金结合;Cu元素的加入降低了FeCoCrNi涂层表面硬度,但由于涂层热导率提高,界面结合情况改善;Si元素的加入促进了晶粒细化,提高了涂层表面硬度;在600℃下,Cu/Si元素的加入对涂层的摩擦学性能均有明显改善,其中FeCoCrNiCu及FeCoCrNiSi涂层的摩擦因数分别为0.24和0.19,磨损率分别为1.58×10-4 mm3·N-1·m-1和6.77×10-5 mm3·N-1·m-1,相比于FeCoCrNi涂层分别降低了56.1％和81.9％.FeCoCrNiCu涂层主要磨损机制为氧化磨损、疲劳磨损及轻微磨粒磨损,而FeCoCrNiSi涂层为氧化磨损.

关键词：激光熔覆、FeCoCrNi系高熵合金涂层、Cu/Si掺杂、组织、高温摩擦学性能

所属期刊栏目：51

分类号：TG146(金属学与热处理)

资助基金：国家自然科学基金;湖南省重点研发计划项目;湖南省自然科学基金项目;教育部重点实验室开放基金

在线出版日期：2023-03-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：78-88