激光烧结制备CrFeNiAlSiTix高熵合金组织与性能

作者：李刚^*; 温影; 于中民; 张东博; 孟雨菲

来源：稀有金属材料与工程, 2022, 51(05): 1681-1689.

• 激光烧结
• 高熵合金
• 硬度
• 耐磨性
• 耐蚀性

为了验证利用铬铁矿粉直接制备高熵合金的可行性，选取和天然铬铁矿粉成分接近的Cr、Fe、Ni、Al、Si作为基础元素，向其掺杂非等摩尔比的Ti元素混合后压制成坯，采用激光自蔓延烧结制备CrFeNiAlSiTix(x=0～1.2)高熵合金。通过共聚焦显微镜、XRD、SEM和EDS、维氏显微硬度计、电化学工作站等进行表征，分析物相结构、显微组织、密度和孔隙率、硬度、耐磨、耐蚀及高温氧化性能。结果表明：随着Ti含量的增加，合金中bcc相增多，且通过高熵合金固溶体形成判据进行验证与实验结果吻合。树枝晶组织减少，花瓣状组织增加，枝晶中主要存在与Ti结合力强的元素。当钛摩尔含量x=0.6时，腐蚀性能最佳，腐蚀电流密度最小为0.01μA/cm2，年腐蚀深度最小为1.39×10-4 mm/a，当x=1.0时，合金显微硬度HV最大为9356 MPa，密度最大为5.01 g/cm3，孔隙率最小为24.01%，单位面积磨损量最小为34 mg·cm-2，氧化速率最大为5.92×10-6 mg2·cm-4·s-1，腐蚀电流密度为0.98μA/cm2，年腐蚀深度为1.01×10-2 mm/a。

• 单位
  辽宁工程技术大学; 营口理工学院