激光熔覆CoCrFeNiWx高熵合金涂层的组织及性能

作者：马世忠; 孙荣禄^*; 牛伟; 谷米; 左润燕; 张连旺

来源：表面技术, 2023, 52(03): 429-437.

DOI：10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2023.03.041

• 激光熔覆
• 高熵合金
• W
• CoCrFeNi
• 微观组织
• 显微硬度
• 摩擦磨损性能

目的 研究W含量对激光熔覆CoCrFeNi高熵合金涂层组织及性能的影响。方法 采用RFL-C1000光纤激光器在45#钢表面制备CoCrFeNiWx(x=0、0.2、0.4、0.6、0.8)高熵合金涂层，利用光学显微镜、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、显微硬度计、摩擦磨损试验机等，对熔覆层的宏观形貌、微观组织、显微硬度和摩擦磨损性能进行分析和测试。结果 熔覆层与基材之间的润湿性较好。随着W元素含量的增加，涂层由单一的FCC相转变为FCC相+μ相(Fe7W6、Co7W6)，微观组织由胞状晶转变为树枝晶，晶粒尺寸减小，且在x=0.8时出现了明显的共晶组织和大量μ相沉淀。熔覆层的显微硬度随着W含量的增加而增大，x=0.8时，熔覆层具有最高的显微硬度，达到432.02HV0.3，约为基材硬度的2.1倍，为CoCrFeNi熔覆层硬度的2.2倍。x=0.6时，涂层磨损量最小，仅为CoCrFeNi涂层磨损量的30.85%，平均摩擦因数最低，约为0.311。随着W元素含量的增加，涂层磨损机制由黏着磨损和磨粒磨损转变为磨粒磨损。结论 W元素的加入促进了μ相的生成，大幅提高涂层硬度，改善涂层的耐磨性能，强化机制为固溶强化、细晶强化和第二相强化。

• 单位
  天津工业大学