激光熔覆CoCrFeNiSix高熵合金涂层的组织及性能

• 作者: 郝文俊 孙荣禄 牛伟 谭金花 李小龙
• 来源期刊: 表面技术
• 关键词: 激光熔覆 高熵合金 Si CoCrFeNi 宏观形貌 微观组织 硬度 耐磨减摩
• 年，卷（期）: 2021,（5）
• 所属期刊栏目: 激光表面改性技术|Laser Surface Modification Technology
• 页码范围: 87-94
• 页数: 8页
• 分类号: TG174.4|V261.8
• 语种: 中文
• DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2021.05.008

摘要

目的 研究Si含量对CoCrFeNi高熵合金激光熔覆涂层的组织及性能的影响.方法 利用激光熔覆技术在45#钢基材上制备CoCrFeNiSix(x=0.0,0.5,1.0,1.5,2.0)高熵合金涂层,通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、显微硬度计、摩擦磨损试样机,对单道和多道熔覆层的宏观形貌、微观组织、显微硬度及摩擦磨损性能进行观察和测试.结果 高熵合金涂层与基体形成良好的冶金结合,添加适量的Si可以提高熔覆层的表面成形性,随着Si的添加,合金的稀释率先增后减,且润湿角逐渐减小.涂层的微观组织随Si含量的升高由等轴晶变为树枝晶,后又变为等轴晶,晶粒结构尺寸减小,涂层致密度提高.涂层由fcc结构变为bcc结构.涂层的显微硬度随Si含量的增加而增加,在x=2.0时,硬度达到600HV0.5左右,约为基体3倍.磨损方式由粘着磨损变为磨粒磨损,当Si含量最高时,磨损量达到最少,摩擦因数也最低,约为0.49.结论 在CoCrFeNi基高熵合金中添加Si可以降低合金的熔点,提高润湿能力;Si还可以增加涂层的形核率,起到细化晶粒的作用;Si作为添加元素还提高了涂层硬度,改善了涂层的耐磨减摩作用.