光斑类型对激光熔覆MoFeCrTiWAlNb高熔点高熵合金涂层组织和性能的影响

作者：王慧琳; 郭亚雄; 蓝宏伟; 刘其斌^*; 周芳

来源：表面技术, 2019, 48(06): 130-137.

DOI：10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2019.06.014

• 激光熔覆
• 矩形斑点
• MoFeCrTiWAlNb
• 高熵合金涂层
• hcp-Fe2Nb
• 耐磨性

目的获得高性能工具钢涂层。方法分别采用方形光斑及圆形光斑激光熔覆试验,在M2工具钢(W6Mo5Cr4V2)上制备出MoFeCrTiWAlNb高熵合金(HEA)涂层,对比分析两种工艺下,高熵合金涂层的组织结构及性能差异。采用SEM、XRD、EDS分析两种涂层形貌、成分、相结构。采用显微硬度计、摩擦磨损试验机测试两种涂层的硬度及耐磨性。结果球磨4h后,合金粉末没有合金化,但是发生了形变,合金粉末更加细小均匀,平均直径为56.1μm。圆形光斑制备的HEA涂层的主相结构是BCC和MC碳化物,而矩形光斑激光熔覆制备的HEA涂层的主相结构是BCC、hcp-Fe2Nb和MC碳化物。圆形光斑涂层中出现明显的相分离现象,而采用方形光斑的激光熔覆层熔深浅,稀释率小,显微组织主要由不规则树枝晶及颗粒状碳化物构成。方形光斑激光熔覆涂层平均硬度为850HV左右,圆形光斑激光熔覆涂层平均硬度为680HV左右。相较于圆形光斑所制备的HEA涂层,方形光斑所制备的HEA涂层摩擦系数低,磨损量小,磨损表面光滑,主要磨损机制为磨粒磨损。结论矩形光斑更适合于激光熔覆Mo FeCrTiWAlNb高熵合金涂层。

• 单位
  贵州省材料结构与强度重点实验室; 贵州大学