元素分布對FeCoCrNi高熵合金涂層微觀組織的影響/王磊磊, 等. 焊接學(xué)報(bào), 2021, 42(11): 57-64.

摘要：聚焦于激光熔覆高熵合金表面強(qiáng)化技術(shù),開展了6 mm厚TC4鈦合金板材表面激光熔覆FeCoCrNi高熵合金涂層的研究。首先通過X射線衍射(XRD)對Fe-CoCrNi高熵合金熔覆層進(jìn)行物相分析,探究其相組成。隨后,利用金相顯微鏡和場發(fā)射掃描電子顯微鏡表征手段,探究了熔覆層以及其與TC4基體結(jié)合界面處的微觀組織形態(tài)及物相分布。結(jié)果表明,Ti,Ni組合和Ti,Co組合具有最大的負(fù)混合焓(ΔHmix),因此易造成部分物相中(Ti,Ni,Co)的富集,而其周圍相中則會(huì)呈現(xiàn)出(Fe,Cr)的富集.結(jié)合界面上部和下部主要由灰色的柱狀晶組成,中部區(qū)域主要由白色網(wǎng)狀組織和灰色收縮孔洞組成。

關(guān)鍵詞：TC4鈦合金;高熵合金;激光熔覆;元素分布;微觀組織

TA2/Co13Cr28Cu31Ni28/Q235脈沖TIG焊接頭組織與性能/裴龍基, 等. 焊接學(xué)報(bào), 2021, 42(11): 90-96.

摘要：針對鋼與鈦之間因物化性能差異大,焊接過程易產(chǎn)生大量金屬間化合物而難以實(shí)現(xiàn)可靠連接的問題,依據(jù)焊縫金屬固溶高熵化思路,選用Co13Cr28Cu31Ni28高熵合金作為中間過渡層對TA2鈦和Q235鋼進(jìn)行脈沖鎢極氬弧焊,并對Co13Cr28Cu31Ni28高熵合金及接頭的組織和性能進(jìn)行分析研究。結(jié)果表明,Co13Cr28Cu31Ni28主要是雙相面心立方結(jié)構(gòu),分別為富Cu的晶間和晶內(nèi)面心立方結(jié)構(gòu),強(qiáng)度和塑性良好;焊接接頭兩部分焊縫均成形良好,無氣孔、裂紋等缺陷,焊縫組織均為簡單的固溶體結(jié)構(gòu),Q235側(cè)焊縫主要為面心立方結(jié)構(gòu)相,TA2側(cè)焊縫主要由簡單的體心立方結(jié)構(gòu)和面心立方結(jié)構(gòu)相構(gòu)成,以體心立方結(jié)構(gòu)相為主;焊接接頭抗拉強(qiáng)度為224 MPa,在TA2側(cè)靠近高熵合金的熔合線處斷裂,主要由于生成了脆性的Cr3O8,斷口有較多韌窩和一部分解理面,為混合斷裂,表現(xiàn)出一定的韌性斷裂特征。

關(guān)鍵詞：TA2鈦;Q235鋼;高熵合金;脈沖TIG焊;組織和性能

高熵非晶材料及其增材制造技術(shù)研究進(jìn)展/舒鳳遠(yuǎn),等. 焊接學(xué)報(bào), 2021, 42(9): 1-8.

摘要：高熵非晶合金具有獨(dú)特的物理、化學(xué)和力學(xué)性能以及更好的熱穩(wěn)定性,因而其制備技術(shù)成為國內(nèi)外重要的研究熱點(diǎn)之一。然而利用傳統(tǒng)技術(shù)制備高熵非晶材料時(shí)會(huì)產(chǎn)生晶粒粗大及材料浪費(fèi)等缺點(diǎn),難以滿足工藝生產(chǎn)需要。而增材制造技術(shù)的精準(zhǔn)制造和快速冷卻等特點(diǎn)可以解決這一問題,制備出各項(xiàng)性能優(yōu)越的高熵非晶合金。簡要介紹了高熵非晶材料的研究體系和常用制造方法,著重闡述了高熵非晶材料的斷裂強(qiáng)度、耐腐蝕性和熱穩(wěn)定性的研究,對增材制造技術(shù)的工藝特征和優(yōu)勢,以及利用增材制造技術(shù)制備高熵非晶合金的科學(xué)難點(diǎn)作出了總結(jié)。結(jié)果表明,利用增材制造技術(shù)有利于獲得致密均勻的高熵非晶材料,但對于非晶相形成的解釋僅限于高熵合金4大效應(yīng)。最后闡述了近年來利用常用的兩種增材制造手段制造高熵非晶合金的研究,并對增材制造技術(shù)制備高熵非晶材料的發(fā)展趨勢提出了展望。

關(guān)鍵詞：高熵合金;非晶相;增材制造;晶粒細(xì)化

Al0.1CoCrFeNi高熵合金/TA2鈦復(fù)合板爆炸焊接試驗(yàn)及性能測試/田啟超, 等. 焊接學(xué)報(bào), 2021, 42(6): 22-29.

摘要：高熵合金是一種新興的多主元合金,具有作為結(jié)構(gòu)材料的潛力,但對高熵合金焊接工藝的研究還很有限。通過爆炸焊接實(shí)現(xiàn)了Al0.1CoCrFeNi高熵合金與TA2工業(yè)純鈦的復(fù)合連接,并研究了Al0.1CoCrFeNi/TA2復(fù)合板的微觀結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能。結(jié)果表明,Al0.1CoCrFeNi/TA2復(fù)合板具有不連續(xù)熔化區(qū)的波狀結(jié)合界面,熔化區(qū)中呈現(xiàn)多元素混合狀態(tài),并且具有較均勻的元素分布。熔化區(qū)的硬度大于界面附近的硬度,并且硬度隨著離界面距離的增加逐漸降低,但仍高于原始材料。相對于焊接前的Al0.1CoCrFeNi高熵合金的強(qiáng)度(398 MPa),爆炸焊接后的Al0.1CoCrFeNi/TA2復(fù)合板強(qiáng)度明顯提高(567 MPa),但斷后伸長率降低。說明爆炸焊接可以有效的將Al0.1CoCrFeNi高熵合金與TA2工業(yè)純鈦相結(jié)合,而形成的復(fù)合板具有良好的力學(xué)性能。

關(guān)鍵詞：爆炸焊接;高熵合金;鈦合金;顯微組織;力學(xué)性能

高熵合金FeCoCrNiB0.2Mox激光熔覆層抗沖蝕性能/包曄峰, 等. 焊接學(xué)報(bào), 2021, 42(5): 7-13.

摘要：為改善鋼材表面耐沖蝕性能,采用激光熔覆的方法在Q235基體上制備了高熵合金FeCoCrNiB0.2Mox(x=0,0.5,1)涂層,使用光學(xué)顯微鏡觀察了熔覆層的組織;利用X射線衍射儀分析了合金熔覆層的相組成以及晶格畸變;使用維氏硬度計(jì)和自制沖蝕設(shè)備,研究了Mo對熔覆層硬度和耐沖蝕性能的影響。 結(jié)果表明,FeCoCrNiB0.2Mox熔覆層由樹枝晶組成,層間還可以觀察到細(xì)晶區(qū);由于激光熔覆較快的冷卻速率抑制了金屬間化合物的析出,高熵合金FeCoCrNiB0.2Mox激光熔覆層完全由單相BCC固溶體組成;FeCoCrNiB0.2Mox激光熔覆層硬度可達(dá)600 HV0.2以上;熔覆層耐沖蝕性能優(yōu)良,沖蝕失重速率小于2.25×10-4g/h;并且隨著Mo元素含量的增加,涂層的晶格畸變增加,固溶強(qiáng)化效果更加顯著,使得熔覆層硬度上升,因此FeCoCrNiB0.2Mox熔覆層的抗沖蝕性能上升;FeCoCrNiB0.2Mox系列涂層的沖蝕破壞主要以塑性微切削和鍛壓擠壓為主。

關(guān)鍵詞：金屬材料;高熵合金;激光熔覆;沖蝕

FeAlCuCrNiNbx系高熵合金堆焊層的組織及性能分析/蘇允海, 等. 焊接學(xué)報(bào), 2020, 41(4): 38-43, 50.

摘要：為了研究Nb元素含量對FeAlCuCrNiNbx(x= 0.4,0.6,0.8,1.0,x為摩爾比)高熵合金的組織結(jié)構(gòu)及性能的影響,采用熔化極氣體保護(hù)焊技術(shù)在碳鋼板表面制備出FeAlCuCrNiNbx高熵合金堆焊層,而后對堆焊層進(jìn)行顯微組織、物相組成、顯微硬度、耐磨性和耐蝕性分析。結(jié)果表明,FeCuCrAlNiNbx高熵合金堆焊層呈現(xiàn)以Fe-Cr相為基的BCC固溶體和少量MC共晶碳化物。組織為典型的枝晶結(jié)構(gòu),由灰色的枝晶(DR)及白色的枝晶間(ID)結(jié)構(gòu)組成。對于耐磨性,加入適量的Nb元素可以顯著提高堆焊層的顯微硬度和耐磨性,當(dāng)Nb摩爾比為0.8時(shí),顯微硬度最高,耐磨性最好,最大硬度值達(dá)到602 HV,磨損量最小為0.30 g。對于耐蝕性,加入一定量的Nb元素后極化曲線中自腐蝕電流密度減小,腐蝕速率減慢,耐蝕性增強(qiáng),均優(yōu)于304不銹鋼,當(dāng)Nb摩爾比為1.0時(shí),堆焊層合金耐蝕性最好。

關(guān)鍵詞：高熵合金;微觀組織;顯微硬度;磨損性能;電化學(xué)腐蝕

含碳FeCoCrNiMn高熵合金中的異質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能/郭林, 等. 中國有色金屬學(xué)報(bào)(英文版): 1-24. http://kns.cnki.net/kcms/detail/43.1239.tg.20230728.0913.002.html.

摘要：利用可控的熱機(jī)械處理工藝,在含0.5 at.%碳的FeCoCrNiMn高熵合金中成功地獲得了具有納米析出相和晶粒尺寸異質(zhì)分布的微觀結(jié)構(gòu)。粗大的M23C6碳化物傾向于在細(xì)晶粒的晶界處形成。與具有均勻微觀結(jié)構(gòu)的樣品相比,異質(zhì)結(jié)構(gòu)的FeCoCrNiMn-0.5 at.%C高熵合金具有相似的平均晶粒尺寸,約4.8 μm。然而,它顯示出晶粒雙峰結(jié)構(gòu)和更高體積分?jǐn)?shù)的小于3 μm的細(xì)晶粒。而且屈服強(qiáng)度從552 MPa提高到632 MPa。具有異質(zhì)結(jié)構(gòu)的樣品在不同的區(qū)域呈現(xiàn)出不同的力學(xué)性能和變形微觀結(jié)構(gòu),導(dǎo)致在拉伸變形過程中產(chǎn)生明顯的應(yīng)變局域化和高密度的幾何必要位錯(cuò)。這些變形特征有利于提高應(yīng)變硬化能力,從而促進(jìn)強(qiáng)度-塑性的協(xié)同作用。

關(guān)鍵詞：高熵合金;異質(zhì)微觀結(jié)構(gòu);雙峰晶粒;拉伸性能;強(qiáng)化機(jī)制

納米結(jié)構(gòu)BCC-Al0.5CoCrFeNi0.4高熵合金在氯化鈉溶液中的電化學(xué)腐蝕行為/張博威, 等. 中國有色金屬學(xué)報(bào)(英文版): 1-22. http://kns.cnki.net/kcms/detail/43.1239.tg.20230727.1721.018.html.

摘要：采用電化學(xué)測試并結(jié)合對合金表面膜的細(xì)致表征,研究了Al0.5CoCrFeNi0.4高熵合金(HEA)在3.5 wt.% NaCl溶液中的電化學(xué)腐蝕行為。結(jié)果表明,Al0.5CoCrFeNi0.4HEA主要由富(Al, Ni)的B2相和富(Cr, Fe)的A2相組成。在電化學(xué)極化作用下,合金表面均勻地形成了一層富含Cr的超薄鈍化膜。隨著外加電位的增加,保護(hù)膜在兩相界面處破裂,隨后B2相優(yōu)先溶解。最后在HEA表面形成了三層結(jié)構(gòu)的表面膜:內(nèi)層富集Cr,中間層富集Fe,外層富集Al和Ni。內(nèi)層和中間層的形成可歸因于Cr物質(zhì)的高穩(wěn)定性和Fe的選擇性溶解,而腐蝕產(chǎn)物的沉積形成了表面膜的外層。

關(guān)鍵詞：高熵合金;電化學(xué)腐蝕行為;選擇性腐蝕;過鈍化;三層結(jié)構(gòu)氧化膜

時(shí)效對激光熔覆Mo0.5NbTiVCr0.25高熵合金涂層的微觀結(jié)構(gòu)和耐磨性的影響/何吉, 等. 中國有色金屬學(xué)報(bào)(英文版): 1-19. http://kns.cnki.net/kcms/detail/43.1239.TG.20230615.1439.050.html.

摘要：在本研究中,通過激光熔覆技術(shù)在TC4基體上制備了難熔的Mo0.5NbTiVCr0.25高熵合金涂層。涂層在600 ℃,800 ℃和1 000 ℃下時(shí)效熱處理24 h,水冷。采用X射線衍射(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)、電子背散射衍射(EBSD)、透射電子顯微鏡(TEM)、維氏硬度機(jī)和萬能摩擦磨損機(jī)對高熵合金涂層的相組成、微結(jié)構(gòu)和機(jī)械性能進(jìn)行了研究。高熵合金涂層在不同的時(shí)效熱處理后仍保持體心立方結(jié)構(gòu)。在800 ℃的時(shí)效熱處理后,涂層具有富含Ti的沉淀相,通過TEM技術(shù)驗(yàn)證了其為Ti(O,N)面心立方結(jié)構(gòu)。最佳時(shí)效溫度為600 ℃,涂層的硬度為410 HV0.2。該涂層的磨損機(jī)制為粘著磨損和磨料磨損。

關(guān)鍵詞：Mo0.5NbTiVCr0.25;激光熔覆;難熔高熵合金;微觀組織;時(shí)效;磨損

共晶高熵合金CxCoCr3Fe5Ni促進(jìn)強(qiáng)度-韌性協(xié)同效應(yīng)/黃思睿, 等. 中國有色金屬學(xué)報(bào)(英文版): 1-13. http://kns.cnki.net/kcms/detail/43.1239.TG.20230506.1958.026.html.

摘要：本文通過真空感應(yīng)熔煉成功地制備了CxCoCr3Fe5Ni(x=0,0.1,0.2和0.3)高熵合金(HEAs),研究了碳含量對微觀結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能的影響。隨著含碳量的增加,相結(jié)構(gòu)由FCC+BCC雙相結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)镸23C6碳化物和FCC相的共晶結(jié)構(gòu)。與CoCr3Fe5Ni基合金相比,C0.2CoCr3Fe5Ni共晶HEA的屈服強(qiáng)度(378.9 MPa vs 307.5 MPa)、極限抗拉強(qiáng)度(837.1 MPa vs 646.5 MPa)和延展性(56.1% vs 55.4%)均顯著增強(qiáng)。該合金機(jī)械性能的提高主要?dú)w因于碳合金化所引起的間隙固溶強(qiáng)化和特殊的共晶結(jié)構(gòu)帶來的第二相強(qiáng)化。

關(guān)鍵詞：高熵合金;共晶組織;M23C6碳化物;力學(xué)性能;強(qiáng)化機(jī)制

具有異質(zhì)結(jié)構(gòu)的CoCrFeNiW高熵合金的拉伸性能和強(qiáng)化行為/高雪峰, 等. 中國有色金屬學(xué)報(bào)(英文版): 1-17. http://kns.cnki.net/kcms/detail/43.1239.tg.20230325.1415.026.html.

摘要：利用真空電弧熔煉制備了Co30Cr30(FeNi)40-xWx(x=0～8 at.%,簡化為HW0-HW8)高熵合金。研究了鑄態(tài)和退火態(tài)合金的組織結(jié)構(gòu)和拉伸性能。結(jié)果表明,HW2和HW4具有單一的FCC相。隨著W含量和退火溫度的增加,細(xì)小粒狀的μ相分散在FCC基體中。軟FCC基體和硬μ相構(gòu)成應(yīng)變不相容的異質(zhì)結(jié)構(gòu)。隨著W含量的增加,屈服強(qiáng)度和拉伸強(qiáng)度分別提高到530 MPa和839 MPa。應(yīng)變超過33%。退火后的HW8表現(xiàn)出優(yōu)異的屈服強(qiáng)度(810 MPa)和拉伸強(qiáng)度(1 087 MPa)。屈服強(qiáng)度的提高歸因于固溶、沉淀和背應(yīng)力強(qiáng)化。非均質(zhì)結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生的背應(yīng)力強(qiáng)化作用誘導(dǎo)高硬化行為,在提高拉伸強(qiáng)度和塑性方面發(fā)揮著主導(dǎo)作用。

關(guān)鍵詞：高熵合金;異質(zhì)結(jié)構(gòu);拉伸性能;應(yīng)變硬化;強(qiáng)化機(jī)制

AlCoCrFeNi2.1共晶高熵合金與304不銹鋼擴(kuò)散焊接頭強(qiáng)化新策略/李鵬, 等. 中國有色金屬學(xué)報(bào)(英文版): 2023, 33(7): 2121-2135.

摘要：為探索共晶高熵合金潛在的工程應(yīng)用,研究AlCoCrFeNi2.1共晶高熵合金與304不銹鋼擴(kuò)散焊接頭的界面組織和力學(xué)性能。擴(kuò)散區(qū)由固溶體區(qū)和Fe2Al5金屬間化合物區(qū)組成。不銹鋼與高熵合金、高熵合金中兩相之間均存在元素?cái)U(kuò)散速率差異,近高熵合金側(cè)形成由FCC相和γ-Fe相組成的固溶體區(qū),提高接頭的剪切強(qiáng)度。另外,接頭剪切強(qiáng)度先增加后減少,在980℃,60 min和30 MPa工藝參數(shù)下接頭最高剪切強(qiáng)度為355 MPa。擴(kuò)散區(qū)形成的互鎖結(jié)構(gòu)和局部固溶體結(jié)構(gòu)協(xié)同提高接頭的剪切強(qiáng)度。

關(guān)鍵詞：擴(kuò)散連接;AlCoCrFeNi2.1共晶高熵合金;強(qiáng)化機(jī)理;304不銹鋼;剪切強(qiáng)度

應(yīng)變速率對HCP/FCC雙相CoCrFeNiNb0.5高熵合金力學(xué)性能的影響/馬自豪, 等. 中國有色金屬學(xué)報(bào)(英文版), 2023, 33(4): 1144-1155.

摘要：利用分離式霍普金斯壓桿、掃描電子顯微鏡和透射電子顯微鏡研究應(yīng)變速率對鑄態(tài)CoCrFeNiNb0.5高熵合金力學(xué)行為的影響。CoCrFeNiNb0.5高熵合金由先共析密排六方(HCP)相和共析組織構(gòu)成,合金的共析結(jié)構(gòu)為片層狀的HCP相和片層狀的面心立方(FCC)相。當(dāng)應(yīng)變率從1×10-4s-1增加至6×103s-1時(shí),合金的屈服強(qiáng)度不會(huì)顯著增加;然而,合金的破壞應(yīng)變劇烈降低。片層狀HCP相的準(zhǔn)靜態(tài)塑性變形機(jī)理為纏結(jié)狀位錯(cuò)的增殖,而其動(dòng)態(tài)塑性變形機(jī)理轉(zhuǎn)變?yōu)榧羟?。片層狀HCP相的剪切變形能夠?qū)е翪oCrFeNiNb0.5高熵合金在低壓縮應(yīng)變(ε=0.1)下形成微裂紋。由于片層狀HCP相中微裂紋的數(shù)量隨著動(dòng)態(tài)壓縮應(yīng)變的提高而增加,微裂紋的擴(kuò)展引發(fā)材料的雪崩式斷裂。因此,鑄造態(tài)CoCrFeNiNb0.5高熵合金表現(xiàn)出顯著的應(yīng)變速率誘發(fā)脆性特性。

關(guān)鍵詞：高熵合金;共析結(jié)構(gòu);高應(yīng)變速率;剪切;韌-脆轉(zhuǎn)變

預(yù)測單相FCC高熵合金在寬溫度范圍內(nèi)屈服強(qiáng)度的物理模型/賀屹, 等. 中國有色金屬學(xué)報(bào)(英文版): 1-25.http://kns.cnki.net/kcms/detail/43.1239.TG.20221118.1133.028.html.

摘要：針對單相FCC高熵合金,開發(fā)了一個(gè)基于物理背景的溫度相關(guān)性屈服強(qiáng)度模型,該模型無擬合參數(shù)。模型考慮了晶格摩擦應(yīng)力、固溶強(qiáng)化、晶界強(qiáng)化、位錯(cuò)強(qiáng)化的溫度相關(guān)性及其隨溫度的演化對合金整體屈服強(qiáng)度的影響。結(jié)果表明,模型成功地捕獲了溫度、材料參數(shù)和屈服強(qiáng)度之間的定量關(guān)系。僅通過使用在室溫下容易獲得的參數(shù)就可預(yù)測不同溫度下的屈服強(qiáng)度。在寬溫度范圍(4.2～1 273 K)內(nèi),可獲取的17組試驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證了模型的準(zhǔn)確性。此外,還定量分析和討論了4.2～1 273 K范圍內(nèi)不同強(qiáng)化機(jī)制對屈服強(qiáng)度的貢獻(xiàn),提出了提高溫度相關(guān)性屈服強(qiáng)度的建議。

關(guān)鍵詞：單相面心立方高熵合金;溫度相關(guān)性屈服強(qiáng)度;強(qiáng)化機(jī)理;理論模型

熱處理過程TiAlCrMn高熵合金的高溫氧化特性與力學(xué)性能/陳平虎, 等. 中國有色金屬學(xué)報(bào)(英文版): 1-25. http://kns.cnki.net/kcms/detail/43.1239.TG.20221118.1010.026.html.

摘要：由于鈦合金在高溫條件下嚴(yán)重的氧化,其力學(xué)性能嚴(yán)重退化。針對這一問題,采用真空熔煉的方法制備不同Al,Cr,Mn含量的TiAlCrMn系高熵合金,并對其高溫氧化特性和熱處理前后的力學(xué)性能進(jìn)行研究。結(jié)果表明,隨著Al,Cr,Mn含量的增加,其高溫氧化增重率明顯降低,這是因?yàn)樵谘趸瘜又行纬闪诉B續(xù)且致密的富(Al,Cr)氧化物,阻礙氧原子與其他合金原子相互擴(kuò)散形成新的氧化物。而且,熱處理前后的樣品,其顯微硬度均有一個(gè)單調(diào)遞增的趨勢,但出現(xiàn)比鑄態(tài)樣品更低的硬度可能是因?yàn)榫Я４只瘜?dǎo)致,此外,在高含量合金元素的樣品中,二次HCP結(jié)構(gòu)相的出現(xiàn)改善了其硬度。此外,變形誘導(dǎo)強(qiáng)化機(jī)制使材料獲得了更高的壓縮強(qiáng)度和延展性,但在500 ℃熱處理后的樣品其下屈服強(qiáng)度有所降低,而經(jīng)過900 ℃熱處理的材料下屈服得到提升,但其延展性相應(yīng)減小。

關(guān)鍵詞：HEAs;抗氧化性;微觀組織演變;顯微硬度;壓縮強(qiáng)度

Si和C的添加對Fe2.5CoNiCu高熵合金顯微組織和力學(xué)性能的影響/吳健, 等. 中國有色金屬學(xué)報(bào)(英文版):1-19.http://kns.cnki.net/kcms/detail/43.1239.TG.20220908.1743.046.html.

摘要：為了評(píng)估非金屬元素(Si和C)對Fe2.5CoNiCu高熵合金(HEAs)組織演變和力學(xué)性能的影響,采用真空感應(yīng)熔煉法制備了Fe2.5CoNiCuSix(x=0.1～0.3摩爾比)和Fe2.5CoNiCuCx(x=0.15～0.4摩爾比)兩種系列HEAs。結(jié)果表明,C和Si的加入顯著促進(jìn)了BCC/FCC雙相向單一FCC結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變,且添加C對BCC/FCC組織演變的影響更明顯。Fe2.5CoNiCuSi0.2HEA具有較高的硬度(439.5 HV)和抗拉強(qiáng)度(868 MPa),這與固溶強(qiáng)化和晶粒細(xì)化作用有關(guān)。隨著C含量的增加,Fe2.5CoNiCuCxHEAs的硬度和強(qiáng)度均增加,這是由于碳化物的形成和固溶強(qiáng)化所致。這表明在高熵合金中添加非金屬元素(C或Si)是提高合金強(qiáng)度和硬度的可行途徑。

關(guān)鍵詞：高熵合金;微觀結(jié)構(gòu)演變;力學(xué)性能;非金屬元素添加;斷裂機(jī)制

一種探索高熵合金相形成的端到端機(jī)器學(xué)習(xí)框架/張惠然, 等. 中國有色金屬學(xué)報(bào)(英文版), 2023, 33(7): 2110-2120.

摘要：探索高熵合金(HEAs)的相形成規(guī)則對于新型合金的設(shè)計(jì)具有明確的指導(dǎo)意義。提出一種端到端的框架用來從特征池和模型池中分別選擇特征子集和機(jī)器學(xué)習(xí)(ML)模型。在該框架中,模型池中的模型基于其獲得的特征重要性來選擇適合自身的特征子集;通過評(píng)估每個(gè)模型和其對應(yīng)的特征子集的擬合結(jié)果,用于建立目標(biāo)任務(wù)的預(yù)測模型;最終,獲得影響HEAs相形成的重要因素。研究結(jié)果顯示,建立的相預(yù)測模型可將430種HEAs分成5種相,測試準(zhǔn)確度達(dá)到87.8%,并且通過分析模型發(fā)現(xiàn),當(dāng)原子尺寸差異大于8.295%時(shí),HEAs的單相固溶體的形成受到抑制。

關(guān)鍵詞：特征選擇;高熵合金;機(jī)器學(xué)習(xí);相預(yù)測;Hume-Rothery規(guī)則

采用深冷異步軋制提高高熵合金顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的力學(xué)性能/羅開廣,等. 中國有色金屬學(xué)報(bào)(英文版), 2023, 33(7): 1988-2000.

摘要：為了獲得更高性能的鋁基復(fù)合材料(AMCs),采用室溫異步軋制(AR, 298 K)和深冷異步軋制(ACR, 77 K)制備高熵合金顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料帶材。通過拉伸試驗(yàn)、掃描電子顯微鏡(SEM)和透射電子顯微鏡(TEM)對鋁基復(fù)合材料的力學(xué)性能和微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。結(jié)果表明,深冷異步軋制比室溫異步軋制更能提高復(fù)合材料的力學(xué)性能。深冷異步軋制含3%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))高熵合金顆粒的鋁基復(fù)合材料的抗拉強(qiáng)度達(dá)到253 MPa,比室溫異步軋制復(fù)合材料提高13.5%。與室溫異步軋制相比,深冷異步軋制的復(fù)合材料具有更少的微孔洞、更細(xì)小的晶粒尺寸和更高的位錯(cuò)密度。深冷異步軋制復(fù)合材料微缺陷的減少是因?yàn)殇X基高熵合金顆粒復(fù)合材料在深冷環(huán)境中具有合適的體積收縮效應(yīng)。

關(guān)鍵詞：鋁基復(fù)合材料;Al0.5CoCrFeNi高熵合金顆粒;深冷異步軋制;晶粒尺寸;微觀缺陷

攪拌摩擦加工制備AZ31/CoCrFeNi復(fù)合材料的組織、力學(xué)性能和磨損性能/王文, 等. 中國有色金屬學(xué)報(bào)(英文版), 2023, 33(8): 2328-2339.

摘要：采用攪拌摩擦加工工藝制備CoCrFeNi高熵合金顆粒增強(qiáng)AZ31鎂基復(fù)合材料。采用OM,SEM,EDS和EBSD對復(fù)合材料的微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征。通過拉伸、顯微硬度和干滑動(dòng)磨損試驗(yàn)研究復(fù)合材料的力學(xué)性能和磨損性能。結(jié)果表明,高熵合金顆粒分布均勻,與鎂基體具有良好的冶金結(jié)合。復(fù)合材料的屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和硬度分別比母材高80 MPa,46 MPa和HV 54.9。細(xì)晶強(qiáng)化是主要的強(qiáng)化機(jī)制,對屈服強(qiáng)度的貢獻(xiàn)率為43.9%。復(fù)合材料的平均摩擦因數(shù)由母材的0.331降低到0.240,磨損機(jī)制由母材的黏著磨損轉(zhuǎn)變?yōu)槟チＤp。

關(guān)鍵詞：攪拌摩擦加工;高熵合金顆粒;鎂基復(fù)合材料;界面層;拉伸性能;磨損性能

增材制造高熵合金復(fù)合材料綜述/Osman H, 等. 中國有色金屬學(xué)報(bào)(英文版), 2023, 33(1): 1-24.

摘要：高熵合金復(fù)合材料是一種由高熵合金基體和第二相(如碳化物、硼化物、氮化物)組成的新型金屬基復(fù)合材料。近年來,高熵合金復(fù)合材料的優(yōu)異性能吸引了大量研究者的關(guān)注。然而,在傳統(tǒng)鑄造高熵合金復(fù)合材料中會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的成分偏析,這極大制約了高熵合金復(fù)合材料的發(fā)展。目前,新興的3D打印技術(shù)可以解決這一問題并制備出復(fù)雜形狀的零件,因此,得到了研究者的關(guān)注并有大量相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)。本文總結(jié)了截止目前3D打印高熵合金復(fù)合材料的研究進(jìn)展。首先,對高熵合金及其復(fù)合材料做了介紹,并總結(jié)了目前高熵合金復(fù)合材料粉末的制備方法(氣霧化法和機(jī)械合金化法)。其次,介紹了幾種常用于成形高熵合金復(fù)合材料的3D打印方法(粉末床熔化法和直接金屬沉積技術(shù)),并對其相應(yīng)的微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析。然后,對比了3D打印高熵合金復(fù)合材料、3D打印高熵合金及其鑄件的力學(xué)性能,并對其硬度抗磨損、腐蝕和氧化性能進(jìn)行了探討。最后,對3D打印高熵合金復(fù)合材料的發(fā)展前景進(jìn)行了展望。

關(guān)鍵詞：高熵合金;復(fù)合材料;增材制造;增強(qiáng)相;微觀結(jié)構(gòu);力學(xué)性能

Cu添加量對鑄態(tài)CrFeCoNiCux高熵合金顯微組織和力學(xué)性能的影響/胡強(qiáng), 等. 中國有色金屬學(xué)報(bào)(英文版), 2023, 33(6): 1803-1813.

摘要：詳細(xì)研究Cu添加量對鑄態(tài)CrFeCoNi高熵合金顯微組織演變和室溫拉伸性能的影響。研究結(jié)果表明,添加Cu元素使高熵合金相結(jié)構(gòu)由FCC單相轉(zhuǎn)變?yōu)镕CC1+FCC2雙相。FCC2相是存在于枝晶間的富Cu相,且其體積分?jǐn)?shù)隨Cu含量的增加而提高。富Cu相的形成主要?dú)w因于Cu與其他金屬元素的混合焓較大,從而導(dǎo)致凝固之前的液相分離。由于位錯(cuò)滑移的短程障礙增強(qiáng),高熵合金的屈服強(qiáng)度和極限抗拉強(qiáng)度與Cu含量呈正相關(guān)關(guān)系。然而,由于位錯(cuò)在晶界堆積而產(chǎn)生的應(yīng)力場疊加更為顯著,因此,含Cu高熵合金的斷裂應(yīng)變較小。

關(guān)鍵詞：高熵合金;富Cu相;顯微組織;抗拉強(qiáng)度;斷裂應(yīng)變

等離子體控制優(yōu)化激光燒結(jié)Ni30Cr25Al15Co15Mo5Ti5Y5高熵合金涂層的顯微組織與性能/顏雪, 等. 中國有色金屬學(xué)報(bào)(英文版), 2023, 33(1): 168-188.

摘要：提出一種激光誘導(dǎo)等離子體的主動(dòng)抑制方法,以優(yōu)化Ni30Cr25Al15Co15Mo5Ti5Y5高熵合金(HEA)涂層表面激光燒結(jié)(SLS)的晶體結(jié)構(gòu)和摩擦學(xué)性能,該過程采用脈沖激光和不同保護(hù)氣體。結(jié)果表明,無保護(hù)氣體或He氣氛下的電子溫度(Te)和等離子體射流體積均高于Ar-He氣氛下的。SLS過程中發(fā)生明顯的相變和金屬原子擴(kuò)散,α-AlFe3,α-AlNi和γ-AlFe2Ni化合物沉淀形成冶金結(jié)合。等離子體通過逆韌致輻射(IB)吸收較低能量加強(qiáng)激光與HEA之間的相互作用,使涂層顯微硬度增加,動(dòng)態(tài)摩擦因數(shù)降低,這說明等離子體控制對激光增材制造存在重要影響。

關(guān)鍵詞：激光誘導(dǎo)等離子體;表面激光燒結(jié);電子溫度;逆韌致輻射吸收;高熵合金;殘余應(yīng)力

基于機(jī)器學(xué)習(xí)的面心立方高熵合金彈性性能預(yù)測/王申, 等. 中國有色金屬學(xué)報(bào)(英文版), 2023, 33(2): 518-530.

摘要：提出預(yù)測面心立方高熵合金彈性性能的機(jī)器學(xué)習(xí)模型。數(shù)據(jù)集來源于第一性原理計(jì)算得到的186組樣本。測試集體積模量(B)和剪切模量(G)預(yù)測值的擬合優(yōu)度(R2)分別達(dá)到0.81和0.84。根據(jù)機(jī)器學(xué)習(xí)結(jié)果,CoNiCuMoW在等主元高熵合金(G/B≤0.57)中具有最高的B,G和彈性模量(Y)和良好的塑性。第一性原理計(jì)算結(jié)果表明,當(dāng)W含量增加時(shí),(CoNiCuMo)1-xWx合金的彈性各向異性提高,且塑性下降。差分電荷密度分析結(jié)果表明,W-W和W-Mo鍵存在明顯的電荷聚集,表明W原子與鄰近原子間存在共價(jià)鍵作用。

關(guān)鍵詞：彈性模量;面心立方高熵合金;第一性原理計(jì)算;機(jī)器學(xué)習(xí)

納米CoCrCuFeNi高熵合金原子尺度的實(shí)時(shí)變形行為/仝永剛, 等. 中國有色金屬學(xué)報(bào)(英文版), 2023, 33(4): 1156-1163.

摘要：通過分子動(dòng)力學(xué)方法分別在2×108～1×1010s-1的不同應(yīng)變率和10～1 200 K的不同溫度下進(jìn)行拉伸試驗(yàn),并研究納米CoCrCuFeNi高熵合金的實(shí)時(shí)變形行為。結(jié)果表明,在高溫和低應(yīng)變速率下的主要變形機(jī)制是晶界滑移。隨著溫度的降低和應(yīng)變速率的增加,位錯(cuò)滑移取代晶界滑移來控制塑性變形,進(jìn)而提高合金的強(qiáng)度。此外,為進(jìn)一步研究晶界對力學(xué)行為的影響,對具有不同晶粒尺寸的合金進(jìn)行模擬。結(jié)果發(fā)現(xiàn),當(dāng)晶粒尺寸過小時(shí),納米高熵合金的強(qiáng)度隨著晶粒尺寸的增加而增加,表現(xiàn)出反Hall-Petch關(guān)系。

關(guān)鍵詞：納米高熵合金;錯(cuò)位演化;變形機(jī)制;應(yīng)變速率;晶粒尺寸

難熔高熵合金綜述/田雨生, 等. 中國有色金屬學(xué)報(bào)(英文版), 2022, 32(11): 3487-3515.

摘要：綜述了近年來難熔高熵合金(RHEAs)在合金設(shè)計(jì)、顯微組織和力學(xué)性能方面的研究進(jìn)展,并重點(diǎn)討論了內(nèi)在的強(qiáng)化機(jī)制和變形行為。難熔高熵合金主要由近等摩爾比的難熔元素組成,具有優(yōu)異的力學(xué)性能,尤其是高溫力學(xué)性能。然而,大多數(shù)難熔高熵合金的室溫塑性有限。為了解決這一問題,研究人員已開展了大量相關(guān)研究工作,其中某些難熔高熵合金材料具有很大的高溫實(shí)際應(yīng)用潛力。難熔高熵合金除了具有優(yōu)異的力學(xué)性能外,在其他性能方面也有優(yōu)勢,如生物相容性和耐磨性。最后,還討論了難熔高熵合金目前存在的問題和對未來發(fā)展的建議。

關(guān)鍵詞：難熔高熵合金;顯微組織;高溫強(qiáng)度;力學(xué)性能;位錯(cuò)

添加Si/Ti對粉末冶金FiNiCrCo高熵合金物理力學(xué)和化學(xué)性能的影響/Hedya S, 等. 中國有色金屬學(xué)報(bào)(英文版), 2022, 32(8): 2648-2664.

摘要：用粉末冶金法制備FiNiCrCoSix和FiNiCrCoTix高熵合金(HEAs)。其中x為0,0.3%,0.6%和0.9%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))。所有合金中均形成均勻分布的固溶體。與FiNiCrCo高熵合金相比,加入Si和Ti后,合金的密度和硬度提高,研究合金在不同載荷下的磨損率。結(jié)果表明,含0.3%Si和0.9%Ti的高熵合金磨損率最低。用XRD,SEM和EDX研究HEAs的相組成、晶粒尺寸和顯微組織。通過H2SO4,HNO3和HCl溶液浸泡試驗(yàn),研究Si和Ti含量對燒結(jié)態(tài)FiNiCrCoSix和FiNiCrCoTixHEAs腐蝕行為和表面形貌的影響。在樣品表面觀察到不同尺寸的均勻腐蝕和局部點(diǎn)燭,且FiNiCrCoSi0.3合金具有更小,更少的蝕坑,和優(yōu)異的顯微組織。

關(guān)鍵詞：FiNiCrCoSix合金;FiNiCrCoTix合金;高熵合金;粉末冶金;腐蝕行為

機(jī)械合金化法制備(CoCrFeNiMn)90M10(M=Al,Hf)高熵材料的合金化行為及表征/王乃冉, 等. 中國有色金屬學(xué)報(bào)(英文版), 2022, 32(7): 2253-2265.

摘要：研究機(jī)械合金化工藝制備(CoCrFeNiMn)90M10(M=Al,Hf)高熵合金粉末的合金化行為和顯微組織。(CoCrFeNiMn)90Al10粉末具有雙相固溶體結(jié)構(gòu);而在(CoCrFeNiMn)90Hf10粉末中發(fā)現(xiàn)了非晶相及納米晶HfNi3相。(CoCrFeNiMn)90Al10粉末表現(xiàn)出更好的鐵磁性能,這主要?dú)w因于雙相共格界面易于誘導(dǎo)磁疇的運(yùn)動(dòng)。結(jié)合我們以前的工作,初步提出球磨態(tài)高熵合金粉末中固溶體和非晶相的形成規(guī)律。與已報(bào)道的鑄態(tài)高熵合金規(guī)律相比,在球磨態(tài)高熵合金粉末中形成的固溶體相的混合焓隨原子尺寸差變化的范圍更寬。此外,高熵合金粉末中非晶相的混合焓或熵隨原子尺寸差變化的范圍比大塊高熵金屬玻璃的范圍更寬。

關(guān)鍵詞：高熵粉末;機(jī)械合金化;鐵磁性;合金設(shè)計(jì);相穩(wěn)定性

部分再結(jié)晶對NiFeCoCrMn高熵合金顯微組織和拉伸性能的影響/杜輝, 等. 中國有色金屬學(xué)報(bào)(英文版), 2022, 32(3): 947-956.

摘要：為了調(diào)控NiFeCoCrMn高熵合金強(qiáng)度和塑性之間的平衡關(guān)系,采用傳統(tǒng)的熱力學(xué)加工技術(shù)(冷軋和再結(jié)晶),通過不同的再結(jié)晶退火工藝得到不同程度的位錯(cuò)強(qiáng)化,并對具有不同再結(jié)晶比例的合金進(jìn)行拉伸性能測試。隨著再結(jié)晶比例的增加,即應(yīng)變硬化程度的下降,合金的均勻伸長率和加工硬化率顯著提高,但屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度降低。尤其在650 ℃分別退火10 min和15 min時(shí),獲得的再結(jié)晶比例分別為37%和74%,相應(yīng)的屈服強(qiáng)度為1 003 MPa和742 MPa,均勻伸長率為4%和24%。強(qiáng)化主要來源于含高密度位錯(cuò)的未再結(jié)晶組織,而塑性則是由無應(yīng)變的再結(jié)晶晶粒產(chǎn)生。

關(guān)鍵詞：高熵合金;部分再結(jié)晶;顯微組織;拉伸性能;強(qiáng)化機(jī)制

CoCuFeMnNi高熵合金瞬態(tài)液相連接的顯微組織與力學(xué)性能評(píng)價(jià)/Karimi A M, 等. 中國有色金屬學(xué)報(bào)(英文版), 2021, 31(10): 3063-3074.

摘要：研究CoCuFeMnNi高熵合金(HEA)的瞬時(shí)液相(TLP)連接。TLP連接使用AWSBNi-2夾層,溫度為1 050 ℃,時(shí)間分別為20 min,60 min,180 min和240 min。采用掃描電鏡和能譜儀表征連接時(shí)間對接頭顯微組織的影響。顯微組織結(jié)果證實(shí),約240 min時(shí)發(fā)生完全等溫凝固。而連接時(shí)間為20 min,60 min和180 min的樣品其連接區(qū)形成非熱凝固區(qū),含有富鉻硼化物和Mn3Si金屬間化合物。所有樣品接頭的等溫凝固區(qū)中均形成γ-Ni固溶體。為了研究TLP連接時(shí)間對接頭力學(xué)性能的影響,測量接頭的剪切強(qiáng)度和顯微硬度。結(jié)果表明,接頭顯微硬度值較小,相鄰區(qū)顯微硬度值較大。連接時(shí)間為20 min的樣品接頭具有最低的剪切強(qiáng)度100 MPa,而連接時(shí)間為240 min的樣品具有最大的剪切強(qiáng)度180 MPa。

關(guān)鍵詞：高熵合金;CoCuFeMnNi合金;瞬時(shí)液相連接;連接時(shí)間;固溶體;等溫凝固;顯微組織;力學(xué)性能

氮元素對CrFeMnVTi6高熵合金顯微組織和力學(xué)性能的影響/張琳, 等. 中國有色金屬學(xué)報(bào)(英文版), 2021, 31(8): 2415-2427.

摘要：為了評(píng)估氮元素的間隙固溶強(qiáng)化機(jī)制對高熵合金性能的影響,采用機(jī)械冶金化和放電等離子體燒結(jié)工藝制備N摻雜CrFeMnVTi6高熵合金,并利用XRD,SEM,TEM和FIB檢測手段對合金的相組成及顯微組織進(jìn)行表征。試驗(yàn)結(jié)果顯示,CrMnFeVTi6合金組織由TiNx,BCC,Laves相和B2有序相組成。因此,合金在低溫區(qū)域(<380 ℃)具有極高的強(qiáng)度(>2 729 MPa)和硬度。針對該高熵合金的BBC基體進(jìn)行不同強(qiáng)化機(jī)制的定量計(jì)算,結(jié)果表明,氮元素引起的間隙固溶強(qiáng)化效果為～634 MPa/at.%,遠(yuǎn)好于其他合金中的碳或硼元素,這表明,在高熵合金里添加氮元素能夠有效提高合金強(qiáng)度。

關(guān)鍵詞：高熵合金;氮元素;力學(xué)性能;間隙固溶強(qiáng)化

增材制造高強(qiáng)韌高熵合金中基于切變型相變的微裂紋抑制機(jī)理/李瑞迪,等. 中國有色金屬學(xué)報(bào)(英文版), 2021, 31(4): 1059-1073.

摘要：研究選區(qū)激光熔化增材制造FeMnCoCrNi體系高熵合金的微裂紋行為,并采用XRD技術(shù)對激光打印后樣品表面的殘余應(yīng)力進(jìn)行分析。結(jié)果表明,經(jīng)激光打印后等原子比FeMnCoCrNi高熵合金顯示為穩(wěn)定的單相面心立方(FCC)結(jié)構(gòu),出現(xiàn)殘余拉應(yīng)力,并產(chǎn)生微裂紋。相比之下,具有低層錯(cuò)能的非等原子比亞穩(wěn)FeMnCoCr高熵合金在各種激光能量密度下均出現(xiàn)殘余壓應(yīng)力,且無微裂紋形成。在激光熔化后的冷卻過程中,亞穩(wěn)高熵合金中發(fā)生的從FCC基體相到密排六方(HCP)相的切變型相變消耗了激光打印過程中的熱應(yīng)力,從而抑制微裂紋的產(chǎn)生。此外,相比于單相穩(wěn)定高熵合金,亞穩(wěn)高熵合金在拉伸變形過程中馬氏體相變也有助于提高其抗拉強(qiáng)度和延展性。這些結(jié)果為增材制造領(lǐng)域設(shè)計(jì)開發(fā)高強(qiáng)、高韌、無裂紋的合金提供有益參考。

關(guān)鍵詞：選區(qū)激光熔化;高熵合金;相變;微裂紋;殘余應(yīng)力

Fe22Co26Cr20Ni22Ta10高熵合金基復(fù)合材料的自潤滑性能/肖維城, 等. 中國有色金屬學(xué)報(bào)(英文版), 2021, 31(3): 744-752.

摘要：共晶高熵合金(EHEAs)具有高溫穩(wěn)定性和良好的力學(xué)性能,并有望在高溫下應(yīng)用于摩擦領(lǐng)域。為了研究其高溫潤滑性能,采用BaF2/CaF2共晶粉末作為潤滑相,通過放電等離子燒結(jié)制備Fe22Co26Cr20Ni22Ta10-(BaF2/CaF2)x(x=3%～20%,質(zhì)量分?jǐn)?shù))復(fù)合材料,在室溫和高溫下測試摩擦性能和力學(xué)性能。結(jié)果表明,隨著BaF2/CaF2共晶粉末的增加,復(fù)合材料在600 ℃和800 ℃時(shí)的摩擦因數(shù)和磨損率明顯降低。其中,共晶粉末含量為15%和20%的復(fù)合材料在600 ℃時(shí)具有最佳的潤滑性能。復(fù)合材料的低摩擦因數(shù)和低磨損率主要?dú)w功于共晶高熵合金基體良好的力學(xué)性能、BaF2/CaF2相的潤滑作用以及在磨損表面上形成的連續(xù)氧化物。

關(guān)鍵詞：共晶高熵合金;自潤滑復(fù)合材料;BaF2/CaF2共晶粉末;摩擦磨損性能;顯微組織

800和1000℃退火對Al7Cr20FexNi73-x合金相析出和硬度的影響/吳長軍, 等. 中國有色金屬學(xué)報(bào)(英文版), 2021, 31(3): 734-743.

摘要：研究Fe含量對鑄態(tài)、800 ℃和1 000 ℃退火后Al7Cr20FexNi73-x(x=13～66)合金的顯微組織、相組成和顯微硬度的影響。這些合金并非都由FCC單相組成,一些合金中存在BCC和B2相。研究證實(shí),Al7Cr20Fe66Ni7合金中的BCC相是在冷卻過程中由FCC相在900 ℃左右轉(zhuǎn)變而來;而FCC相在800 ℃退火后的Al7Cr20Fe60Ni13合金中能穩(wěn)定存在,從而導(dǎo)致富鐵合金800 ℃退火后硬度降低。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,由于B2粒子的析出,1 000 ℃退火后的FCC相中Al含量降低,合金硬度降低。此外,800 ℃退火后,在晶界析出少量富Al的B2顆粒及在FCC基體中析出一些納米晶BCC相,使Al7Cr20FexNi73-x(x=41～49)合金硬度增加。這些結(jié)果將有助于Al-Cr-Fe-Ni基高熵合金的成分設(shè)計(jì)和加工工藝設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞：高熵合金;Al-Cr-Fe-Ni;相組成;顯微硬度;熱處理

超音速火焰噴涂與激光重熔Al0.2CrFeNi(Co,Cu)合金的干滑動(dòng)磨損及氧化性能對比研究/Erdogan A ,等.中國有色金屬學(xué)報(bào)(英文版), 2021, 31(8): 2428-2441.

摘要：用超音速火焰噴涂(HVOF)法在316L不銹鋼基體上沉積Al0.2CrFeNiCo和Al0.2CrFeNiCu兩種高熵合金涂層,然后對涂層進(jìn)行激光重熔(LR)以改善其顯微組織。研究LR工藝對涂層干滑動(dòng)磨損和氧化行為的影響。結(jié)果表明,將粉末與單體元素混合導(dǎo)致HVOF涂層中形成內(nèi)氧化物。LR消除了氧化物和氣孔。LR后,兩種合金中均以FCC相為主,而在Al0.2CrFeNiCo合金中觀察到BCC,sigma和Cr2O3相。HVOF后,Al0.2CrFeNiCo和Al0.2CrFeNiCu涂層的硬度分別為HV 591和HV 361。LR后,其硬度分別減小到HV 259和HV 270。與其他樣品相比,雖然HVOF涂層受載荷增加的影響最大,但其表現(xiàn)出最高的耐磨性,且基體的耐磨性最差。氧化試驗(yàn)后,HVOF涂層被完全氧化,氧化50 h后涂層因其多孔結(jié)構(gòu)從基體上脫落。LR涂層具有較好的抗氧化性能。氧化試驗(yàn)后,Al0.2CrFeNiCo涂層主要由Cr2O3氧化層組成,Cr2O3氧化層在氧化試驗(yàn)后期的生長速度較慢,而Al0.2CrFeNiCu涂層則主要由尖晶石相組成。

關(guān)鍵詞：高熵合金;激光重熔;超音速火焰噴涂(HVOF);磨損;氧化