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电爆喷涂FeCoCrNiAlx高熵合金涂层的形成机制与性能

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采用电爆喷涂技术在TC4钛合金表面制备FeCoCrNiAlx(x=0,0.5,1.0,摩尔比,下同)涂层.使用XRD,SEM,EDS,显微硬度计以及摩擦磨损实验等材料分析手段,研究Al含量对高熵合金涂层物相结构、表面形貌、显微硬度和耐磨性能的影响.结果表明:涂层的晶粒尺寸为纳米级,均形成了简单的FCC,BCC及FCC+BCC结构固溶体.随Al元素的增加,物相结构由FCC相逐渐向BCC相转变.涂层表面平整、致密,没有明显的裂纹等缺陷,且各元素分布均匀,并没有发现元素偏聚现象.划痕测试表明,FeCoCrNiAl1.0涂层出现失效的平均临界载荷为37.2 N;涂层与基体呈冶金结合.涂层的硬度和耐磨性与Al含量呈正相关关系,x=1.0时,平均显微硬度达到最大值531.8HV,约为基体的1.62倍;FeCoCrNiAl1.0涂层的磨损量最小,耐磨性约为基体的3.9倍,磨损机制主要为磨粒磨损.
Formation mechanism and properties of FeCoCrNiAlx high-entropy alloy coatings by electrical explosion spraying

electrical explosion sprayinghigh entropy-alloy coatingalloyingwear resistance

闫维亮、周辉、朱亮、魏玉鹏

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兰州理工大学材料科学与工程学院,兰州 730050

兰州理工大学 省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室,兰州 730050

电爆喷涂 高熵合金涂层 合金化 耐磨性

国家自然科学基金甘肃省优秀研究生"创新之星"项目(2021)西北稀有金属材料研究院宁夏有限公司稀有金属特种材料国家重点实验室开放基金

517650382021CXZX-432SKL2021K001

2024

10.11868/j.issn.1001-4381.2022.000679

材料工程
中国航发北京航空材料研究院

材料工程

CSTPCD北大核心
影响因子：0.78
ISSN：1001-4381
年,卷(期)：2024.52(1)
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