基于铝热反应FeCrNiCuAlSn0.5高熵合金涂层的制备

作者：陈刚^*; 罗涛; 沈书成; 陶韬; 唐啸天; **; 夏义

来源：材料导报, 2020, 34(17): 17047-17051.

• 高熵合金
• 铝热反应
• 喷射沉积
• 涂层

高熵合金(HEA)由于其多主元和高混合熵的特点,具有一些传统合金难以实现的优异性能,在表面技术领域具有很大的应用前景。本研究采用基于铝热反应/喷射沉积的高熵合金熔覆涂层技术,在45钢表面制备了FeCrNiCuAlSn0.5高熵合金涂层,并采用XRD、SEM和EDS分析了FeCrNiCuAlSn0.5高熵合金涂层的相结构、显微组织及元素分布,利用维氏硬度仪、顶断试验机和球盘式摩擦计测定了涂层的硬度、结合强度及摩擦磨损性能。结果表明,喷射涂层主要由FCC相和BCC相组成,可能含有少量的Ni3Sn2相。涂层组织为树枝晶,二次枝晶臂间距大约为(5.25±2.75)μm,平均冷却速度达到2.37×104K/s。涂层与基体交界处未出现气孔、夹杂等缺陷,实现了良好的冶金结合,涂层与基体的平均结合强度为(412.8±16) MPa。涂层的平均显微硬度值为(539±10)HV,摩擦系数为0.50,磨损率为(7.24±0.52)×10-6mm3/(N·m);而45钢基体的摩擦系数为0.75,磨损率为(1.45±0.35)×10-5mm3/(N·m),表现出比基体更为优异的耐磨性能。

• 单位
  湖南大学