激光熔覆CoCrFeNiW_(X)高熵合金涂层的组织及性能研究

作者：马世忠; 孙荣禄; 牛伟; 谷米; 左润燕; 张连旺

来源：表面技术, 2022, 1-11.

• 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CoCrFeNiW_(X)(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W元素的加入使涂层与基材之间的润湿角变小，润湿性变好；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（Fe_(7)W_(6)），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432.02HV_(0.3)，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%，平均摩擦系数最低，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元素的加入可以改善涂层与基材之间的润湿性；促进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