第十三届全国青年表面工程学术会议

170 / 2021-04-05 15:24:34

Al0.6CoCrFeNiTi/TiC激光熔覆层组织与摩擦磨损行为研究

高熵合金；激光熔覆；微观组织结构；摩擦磨损

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       近年来，BCC结构高熵合金凭借其较高的硬度和强度，以及优异的抗高温软化能力在表面涂层领域备受关注，利用具有较好红硬性的陶瓷相进一步强化熔覆层性能是主要发展方向之一。基于此，本文以Al_0.6CoCrFeNiTi高熵合金为主要对象，采用激光熔覆技术制备了不同TiC含量增强的熔覆层，着重研究了熔覆层组织演化规律及相应摩擦磨损行为。结果表明，Al_0.6CoCrFeNiTi高熵合金熔覆层主要由富Al、Ni元素的有序BCC（B2）固溶体和富Fe、Cr元素的无序BCC（A2）固溶体组成。随着TiC析出比例和固溶Cr元素含量的增加，B2相逐渐减少，衍射峰向高角度偏移；熔覆层组织由“花瓣状”枝晶逐步向等轴晶转变，晶间组织减少，晶粒细化。熔覆层随温度升高硬度下降较为缓慢，体现出较好的抗高温软化能力，在600℃时其耐磨性可达马氏体不锈钢熔覆层的5倍左右，且析出50%TiC的熔覆层具有相对较好的高温耐磨性。随温度升高，高熵合金熔覆层主要磨损机制由磨粒磨损向氧化磨损转变。