激光熔覆AlCoCrFeNiCu高熵合金工艺优化及耐蚀性研究

作者：李礼; 叶宏^*; 刘越; 张昆; 佘红艳; 屈威; 张军琰; 闫忠琳

来源：表面技术, 2022, 51(07): 388-396.

DOI：10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2022.07.039

• 激光熔覆
• AlCoCrFeNiCu
• 工艺优化
• 微观组织
• 成分分析
• 耐蚀性
• EIS

目的通过脉冲Nd:YAG固体激光器在Q235钢表面熔覆AlCoCrFeNiCu高熵合金涂层，改善其表面性能。方法采用正交实验法优化激光熔覆工艺参数，通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜（SEM）及能谱仪（EDS）、显微硬度仪分析涂层的物相组成、显微组织、元素成分以及硬度分布。采用三电极体系对高熵合金涂层的极化性能以及电化学阻抗谱（EIS）进行测试，研究高熵合金涂层在质量分数为3.5%的NaCl溶液中的腐蚀行为。结果以稀释率和硬度为响应并进行极差和方差分析，最终得出的最佳工艺参数如下：铺粉厚度为1.25mm，扫描速度为180mm/min，电流大小为220A，离焦量为-7mm。高熵合金涂层物相由富Cu的FCC相以及富（Al,Ni）的BCC相双相构成。表层微观组织为细小、均匀的等轴晶，中部为粗大的柱状树枝晶，涂层底部与基体结合处出现明显的平面晶。Cu元素在枝晶间出现轻微偏析。涂层最高硬度达到521HV0.2，是基体的2.7倍。在质量分数为3.5%的NaCl溶液中，AlCoCrFeNiCu高熵合金涂层较基体有更正的自腐蚀电位、更小的自腐蚀电流密度、更大的容抗弧半径以及阻抗模值，表现出良好的耐蚀性。结论激光熔覆技术制得的高熵合金涂层成形良好、性能优异，AlCoCrFeNiCu高熵合金涂层能有效提高基体耐蚀性，起到保护作用。

• 单位
  重庆理工大学