激光熔覆FeCoCrNi系高熵合金涂层的组织及高温摩擦学性能

朱正兴; 刘秀波; 刘一帆; 孟元; 周海滨; 张世宏

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激光熔覆FeCoCrNi系高熵合金涂层的组织及高温摩擦学性能

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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FeCoCrNiCu_(x)和FeCoCrNiSi_(x)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,FeCoCrNiCu_(x)和FeCoCrNiSi_(x)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)mm^(3)·N^(-1)·m^(-1)和6.77×10^(-5)mm^(3)·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。

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来源
《材料工程》 |2023年第3期|78-88|共11页
作者
朱正兴; 刘秀波; 刘一帆; 孟元; 周海滨; 张世宏;
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作者单位

中南林业科技大学材料表界面科学与技术湖南省重点实验室;

安徽工业大学先进金属材料绿色制备与表面技术教育部重点实验室;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类有色金属及其合金;
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;

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