冷喷涂辅助原位合成CuFeCrAlNiTi高熵合金涂层的组织性能研究

目的为了提升普通金属材料的表面性能,提出了一种在普通金属材料表面制备性能较好的CuFeCrAlNiTi高熵合金涂层的技术工艺。方法采用Cu、Fe、Cr、Al、Ni、Ti六种金属单质粉末为原料,经过2h机械混合后,使用低压冷喷涂技术在45^(#)钢基体上制备混合金属涂层,再经感应重熔技术将混合金属涂层原位合成为CuFeCrAlNiTi高熵合金涂层。采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)及X射线衍射仪(XRD),对混合金属涂层和原位合成CuFeCrAlNiTi高熵合金涂层的微观组织和相结构进行观察分析,并对原位合成CuFeCrAlNiTi高熵合金涂层的硬度、摩擦性能及耐腐蚀性能进行检测分析。结果原位合成CuFeCrAlNiTi高熵合金涂层组织致密、元素分散均匀;涂层结构是简单的固溶体结构BCC相和FCC相。涂层的综合性能良好,硬度可达543.4HV,与Al_(2)O_(3)的干摩擦因数为0.428,是45^(#)基体与Al_(2)O_(3)的干摩擦因数的61.6%,且较基体有更好的耐氯盐腐蚀性能,并在1 mol/L的Na Cl溶液和0.5 mol/L的H_(2)SO_(4)溶液中电化学腐蚀后,涂层中都不会形成腐蚀产物。结论使用冷喷涂辅助原位合成的CuFeCrAlNiTi高熵合金涂层具有相对较高的硬度、较好的摩擦性能以及耐氯盐腐蚀性能。