不同载荷对HVOF喷涂AlCoCrFeNi高熵合金涂层摩擦学性能的影响

作者：周永宽; 康嘉杰^*; 岳文; 付志强; 朱丽娜; 张晓惠

来源：表面技术, 2022, 51(10): 185-191+327.

DOI：10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2022.10.018

• HVOF
• AlCoCrFeNi
• 高熵合金涂层
• 抗磨性能

目的 提高深地钻探钻具关键零部件的抗磨性能。方法 采用超音速火焰喷涂技术(HVOF)制备Al CoCrFeNi高熵合金涂层。采用X射线衍射仪对高熵合金粉末和涂层的相组成进行研究，采用扫描电子显微镜对高熵合金粉末及涂层的微观结构进行分析，使用维氏显微硬度计测得涂层的显微硬度，采用摩擦磨损试验机对涂层在不同载荷下的磨损行为进行研究。采用SEM和EDS对磨痕表面进行分析，采用XPS技术分析磨痕元素成分，利用三维白光干涉形貌仪测量涂层的磨损体积和表面粗糙度。结果 HVOF喷涂Al CoCrFeNi高熵合金涂层结构致密，相结构为BCC相，显微硬度达(536±34)HV_(0.2)，约为35CrMo钢基体[(278±20)HV_(0.2)]的2倍。随着载荷的增加，涂层的摩擦系数减小、磨损率增大。相同载荷下(6 N)，涂层的磨损率约为基体的41%。HVOF喷涂Al CoCrFeNi高熵合金涂层的磨损失效机制为，低载荷下(2N)主要为氧化磨损伴随着轻微的磨粒磨损；高载荷下(4、6N)受到反复剪切应力出现疲劳磨损。结论 HVOF喷涂Al CoCrFeNi高熵合金涂层具有良好的抗磨性能，可以有效减轻磨损，有望应用于深地钻探钻具关键零部件的表面防护。

• 单位
  浙江清华柔性电子技术研究院; 杭州电子科技大学; 中国地质大学（北京）