铝合金表面激光沉积AlCrFeCoNiCu高熵合金组织与工艺优化

• 作者: 李彦洲 石岩
• 来源期刊: 光学精密工程
• 学科: 工学
• 关键词: 激光技术 激光沉积 高熵合金 逼近理想值分析 铝合金
• 年，卷（期）: 2019,（4）
• 所属期刊栏目: 现代应用光学
• 页码范围: 795-806
• 页数: 12页
• 分类号: TG456.7
• 字数: 6279字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/OPE.20192704.0795

摘要

为了提高铝合金表面的力学性能,利用同轴送粉器将高纯度的Cr,Fe,Co,Ni,Cu粉末激光沉积在铝合金表面,制备了AlCrFeCoNiCu高熵合金涂层.以激光功率、扫描速度、送粉率为因子,以润湿角、稀释率为响应,综合田口分析与逼近理想值分析(TOPSIS)对激光沉积工艺参数进行多目标优化.利用XRD、SEM和EDS技术分析了涂层的相结构、微观组织和元素含量,并对涂层进行了显微硬度测试.采用优化后的工艺参数进行实验验证,最优值接近度G由0.538 9增加到0.567 4,提高了5.28％,最佳工艺参数为激光功率1 300W,扫描速度120 mm/min,送粉率5.4 g/min.沉积层为FCC和BCC相结构;显微组织包括柱状晶、等轴晶,在枝晶间出现Cu偏析;涂层的平均硬度为509 HV0.2,是基材的5倍.结果 表明:综合利用田口分析和TOPSIS的方法可有效优化铝合金表面激光沉积高熵合金的工艺参数,AlCrFeCoNiCu高熵合金涂层可以显著改善铝合金表面的力学性能.