碳含量对激光熔覆CoCrFeMnNiC_(x)高熵合金涂层摩擦磨损和耐蚀性能的影响

采用激光熔覆技术在45钢基体上制备了不同碳含量(等摩尔比)的CoCrFe MnNiCx(x=0,0.03,0.06,0.09,0.12,0.15)高熵合金涂层。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、HVS-1000A型显微硬度计、RST5000型电化学工作站、UMT-2型摩擦磨损试验机等表征和测试手段研究了不同碳含量对激光熔覆CoCrFe MnNiCx高熵合金涂层物相结构、显微硬度、摩擦磨损及耐腐蚀性能的影响。结果表明,当碳含量x由0逐渐增加至0.09时,高熵合金相结构由FCC固溶体转变为FCC固溶体和M23C6相共存,合金微观组织变得细小;熔覆层硬度由183.20 HV0.2增加至223.48 HV0.2;涂层的摩擦因数降低,耐磨性能变强;腐蚀电位由-469 m V增大至-348 m V,腐蚀电流密度由14.95μA·cm-2减小为2.29μA·cm-2,耐腐蚀性增强。当碳含量x由0.09逐渐增加至0.15时,合金相结构再次转变为FCC固溶体,且合金微观组织恢复粗大状态;熔覆层硬度与耐腐蚀性降低,但耐磨性能却先减弱后增强。合金在碳含量为0.09时,硬度最高且耐腐蚀性能最强;在碳含量为0.15时,耐磨性最强。

钛合金表面激光熔覆AlCoCrFeMoVTi高熵合金涂层的摩擦磨损和高温抗氧化性能

为提高钛合金的摩擦磨损和高温抗氧化性能,采用激光熔覆技术在Ti6Al4V(TC4)钛合金表面制备了近等原子比的AlCoCrFeMoVTi高熵合金(HEA)涂层。借助X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)等分析了涂层的物相组成和显微组织;利用HDX-1000维氏硬度仪测试了熔覆层显微硬度;通过UMT-3摩擦磨损试验机和GSL-1400X型管式电阻炉分别测试了HEA涂层的摩擦磨损性能和高温抗氧化性能。结果表明,HEA涂层主要由面心立方(fcc)、体心立方(bcc)二元共晶相组成;HEA涂层最高显微硬度HV0.2为10990 MPa,是基体TC4的3.29倍;涂层摩擦系数为0.31,磨损体积为1.79×10^(-4)mm^(3),分别为基体的59.62%和12.01%;在800℃恒温下氧化50h后,HEA涂层的氧化增重为1.49 mg,仅为基体的16.37%。激光熔覆高熵合金AlCoCrFeMoVTi涂层能显著改善Ti6Al4V钛合金的摩擦磨损和高温抗氧化性能。