激光熔覆梯度高熵合金涂层组织与性能研究

摘要

为避免熔覆层及基体之间强韧性的突变,利用激光熔覆技术在Q235钢基体表面制备了CoCrFeMnNi/SiC梯度高熵合金涂层,通过X射线衍射、扫描电子显微镜、维氏硬度测试和摩擦磨损检测等方法,研究了SiC质量分数梯度变化对高熵合金涂层组织及性能的影响规律.研究结果表明:合理设定梯度涂层可以避免了每个亚层之间应力过于集中,使得试样每一亚层之间结合良好;CoCrFeMnNi为单一的FCC相,添加SiC陶瓷颗粒的CoCrFeMnNi高熵合金亚层中,出现了白色颗粒状析出物M7C3相;随着SiC陶瓷颗粒质量分数增加,CoCrFeMnNi/SiC高熵合金亚层中白色颗粒析出物增多且长大,而枝晶逐渐细化,气孔等缺陷明显减少;CoCrFeMnNi/SiC高熵合金涂层纵截面维氏硬度呈梯度变化,由基体向熔覆涂层表面递增,其表面的维氏硬度最高可达693.00;涂层的耐磨性与维氏硬度呈现相同变化规律,随着SiC质量分数的梯度递增,熔覆涂层的磨损量降低,耐磨性逐渐增强;CoCrFeMnNi高熵合金涂层的磨损机制以黏着磨损为主,伴随有磨粒磨损,而加入SiC陶瓷颗粒后,磨损表面出现更深的犁沟,逐渐以磨粒磨损为主.