激光粉末定向能量沉积双相FeCoNiCrAl_x高熵合金涂层的组织结构及耐磨性

摘要

[目的]研究Al含量对双相FeCoNiCrAl_x高熵合金（HEAs）涂层耐磨性的影响。[方法]采用激光粉末定向能量沉积（LPDED）技术在Q235钢表面制备了FeCoNiCrAl_x（x=0.5、0.7、1.0）涂层。研究了Al含量对FeCoNiCrAl_x合金涂层微观结构、显微硬度和耐磨性的影响。[结果]随着Al含量增大，FeCoNiCrAl_x涂层的相结构从FCC（面心立方）单相转变为FCC+BCC（体心立方）双相，最终变成单一BCC相。Al含量的增大显著提升了FeCoNiCrAl_x合金涂层的显微硬度和耐磨性，这主要与BCC相的高本征硬度、Al元素诱导的晶格畸变强化效应及摩擦过程氧化膜的形成有关。[结论]通过调控Al含量可有效优化FeCoNiCrAl_x涂层的相组成，当x=0.7时可获得FCC+BCC双相结构，赋予涂层高硬度和良好的耐磨性。

关键词

激光粉末定向能量沉积 / 铁–钴–镍–铬–铝高熵合金 / 组织结构 / 耐磨性