钼含量对碳钢表面CoCrFeNiMo高熵合金激光熔覆涂层组织结构与耐磨性能的影响

摘要

采用激光熔覆技术在Q235钢表面制备了CoCrFeNiMox(x=0.1、0.2、0.3)高熵合金涂层,考察了钼含量对涂层性能的影响.通过扫描电镜、X射线衍射仪、能谱仪和硬度仪表征了涂层的相结构、微观形貌、组织结构、元素成分和显微硬度,并进行了摩擦磨损试验,研究了涂层的磨损机制.结果 表明,CoCrFeNiMo0.1、CoCrFeNiMo0.2高熵合金涂层由fcc相组成,CoCrFeNiMo0.3高熵合金涂层则由fcc相和σ相组成.涂层的组织主要为树枝晶,并存在Mo、Cr等元素的偏聚,在结合区附近容易产生裂缝等缺陷.随着Mo元素增多,偏析现象得到缓解,缺陷明显减少,且由于高熵合金晶格畸变效应、σ相析出等因素的共同作用,涂层的硬度随之不断提升,摩擦因数、磨损质量损失和磨损率不断减小.CoCrFeNiMo0.3涂层的磨损质量损失仅为CoCrFeNiMo0.1涂层的45％.通过三维形貌测量仪观察磨痕可以发现,涂层的磨损机制主要为磨粒磨损,CoCrFeNiMo0.1涂层还伴随有黏着磨损.