AlCrNiFeTi高熵合金涂层的电火花沉积制备与摩擦磨损性能

采用真空电弧熔炼法制备直径为7 mm AlCrNiFeTi高熵合金(high-entropy alloy,HEA)作为电极,使用电火花沉积技术在304不锈钢表面成功制备了AlCrNiFeTi高熵合金涂层。通过XRD、OM、EDS、SEM、显微硬度计、摩擦磨损试验机对涂层的微观组织结构和摩擦磨损性能进行研究。结果表明,AlCrNiFeTi电极与涂层均以BCC1和BCC2简单固溶体为主,电极微观组织结构呈典型的树枝晶。涂层由沉积点堆叠铺展形成,表面均匀致密呈橘皮状、凸凹不平,为喷溅花样展开,涂层截面结构无宏观缺陷,厚度约为59.67μm。AlCrNiFeTi涂层最大显微硬度为587.3HV0.2,比基材的硬度提高了约2.45倍。随着载荷的增大,涂层的磨损机制由氧化磨损和轻微磨粒磨损转变为磨粒磨损和黏着磨损。当摩擦载荷为5 N时,磨损率为1.213×10^(-3)mm^(3)/(N·m),摩擦因数仅为0.446,涂层的磨损率较基材的磨损率减小了约28.3%。

类激光熔覆Stellite合金沉积层的组织及磨损性能

为了进一步提高316不锈钢的表面性能,采用类激光熔覆技术在316不锈钢表面制备了Stellite合金沉积层.利用扫描电子显微镜、能谱仪、X射线衍射仪、显微硬度计与销盘磨损试验机,研究了Stellite合金沉积层的微观组织、化学成分、显微硬度及摩擦磨损性能.结果表明,Stellite合金沉积层主要由γ-Co和M_(23)C_6相组成.沉积层组织依附于316不锈钢基体的界面呈外延生长,由界面至表面依次呈平面晶、柱状晶和胞状树枝晶形态,且越靠近表面组织越细小.Stellite合金沉积层的最高硬度可达650 HV.在摩擦磨损过程中摩擦系数随着法向载荷的增大而减小,磨损机制主要为黏着磨损、磨粒磨损和氧化磨损.

喷射成形Zn52Al40Cu2Si6微观形貌及耐磨性能

采用喷射成形工艺制备高铝锌基合金,利用扫描电镜、金相显微镜、透射电镜及X-射线衍射等表征了合金的磨损形貌和内部组织,采用M2000摩擦试验机考察了高铝锌基合金的摩擦磨损性能.结果表明,沉积坯大部分为粗化均细的共析片层状组织,呈不均匀微观分布态,而不是通常认为的树枝晶结构.沉积过程中形成较多无规则、不均匀分布的孔洞,致密度只有60%左右;由于时效后期的四相反应α+ε→Τ′+η,合金的硬度热处理后下降.试验中,硅颗粒在合金基体中始终呈均匀分布.通过M2000摩擦试验机测试合金的摩擦磨损性能.Zn52Al40Cu2Si6合金在2000N载荷,200r/min试验条件下呈最佳耐磨性能.合金的摩擦系数随着载荷的增加而减小.