TiC增强高熵合金复合涂层的显微组织与摩擦磨损性能

采用激光熔覆技术在Q235钢表面制备了AlCoCrFeNi高熵合金涂层和AlCoCrFeNi-TiC复合涂层,采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和能谱分析仪(EDS)表征了两种涂层的相结构和显微组织,采用维氏硬度计以及摩擦磨损试验测试了涂层的硬度和摩擦磨损性能,研究了TiC对AlCoCrFeNi高熵合金涂层耐磨性的影响。结果表明:AlCoCrFeNi涂层由BCC相组成,AlCoCrFeNi-TiC复合涂层由BCC相和双尺度TiC颗粒组成。与AlCoCrFeNi涂层相比,AlCoCrFeNi-TiC复合涂层的硬度提高了近1倍(从443 HV0.3提高到862 HV0.3),摩擦系数降低了33%,体积磨损率下降了64%,耐磨性提升了近200%。

热处理温度对高速激光熔覆Ni/316L涂层组织及摩擦磨损性能的影响

目的研究海水腐蚀环境中热处理温度对高速激光熔覆Ni/316L涂层耐磨性能的提升作用。方法采用高速激光熔覆设备在Q235钢表面制备Ni/316L涂层,分别在650、700、750、800℃下热处理1.5 h,通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)对Ni/316L熔覆层微观组织结构和相组成进行表征,通过硬度测试和模拟海洋环境摩擦磨损试验,分析热处理温度对Ni/316L熔覆层硬度与耐磨性能的影响。结果Ni/316L熔覆层厚度约为2 mm,过渡层约为50μm。熔覆态涂层晶粒包含枝状晶和等轴晶。随热处理温度升高,涂层等轴晶数量先增加、后减少,第二相含量先升高、后降低,熔覆层硬度先升高、后降低。在750℃时,熔覆层硬度达到最高,约为熔覆态涂层硬度的2.4倍。热处理后的4种熔覆层的摩擦系数约为0.31,稍低于熔覆态涂层摩擦系数(0.33)。熔覆态涂层的磨损率比750℃热处理的涂层约高5倍。5种涂层均以磨粒磨损为主。结论改变热处理温度可以改变高速激光熔覆Ni/316L涂层的组织结构和第二相的数量,进而影响其硬度与耐磨性,但是热处理温度过高会导致晶粒组化等问题。因此,高速激光熔覆Ni/316L涂层的热处理温度应控制在750℃以下。