熔覆电流对FeCoCrNiMn高熵合金涂层组织与性能的影响

论文摘要

目的研究等离子熔覆电流对FeCoCrNiMn高熵合金涂层组织与性能的影响。方法采用等离子堆焊工艺在65Mn钢基体上制备等摩尔比的FeCoCrNiMn高熵合金涂层。通过观察涂层的宏观表面特征来判断等离子熔覆技术制作高熵合金涂层的宏观效果。利用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)以及X射线衍射技术(XRD)观察涂层显微组织,并分析涂层的成分和相组成。采用维氏硬度显微测试计测量合金涂层的表面硬度和基体至涂层的层深硬度。结果等离子熔覆技术制备的合金涂层无裂纹,涂层平均厚度达到2 mm。涂层元素与熔覆粉末元素比例一致,除去部分Fe元素由基体进入涂层之外,涂层依旧为单相FCC固溶体结构,组织形态为枝晶。涂层与基体结合处可以观察到明显的柱状晶区和热影响区(HAZ)。随着电流的增大,枝晶组织逐渐变粗,而FeCoCrNiMn高熵合金涂层的表面硬度逐渐减小,在190 A处,硬度发生突变达到最大值366.3HV,170A处为最小值258.78HV。沿层深方向,涂层硬度变化不大,热影响区内由上到下,硬度先增大后减小。结论等离子熔覆技术制备高熵合金涂层有明显的优势,且具有制作大面积表面涂层的潜力,涂层厚度可以达到毫米级。电流大小改变,FCC相组成没有发生改变,而组织结构发生改变,随着电流变大,枝晶组织变粗,涂层硬度逐渐下降。

论文目录

• 1 试验
•   1.1 试验材料
•   1.2 试验方法
• 2 试验结果与讨论
•   2.1 化学成分与组织分析
•   2.2 高熵合金熔覆层显微组织
•   2.3 FeCoCrNiMn高熵合金熔覆层界面附近显微组织
•   2.4 FeCoCrNiMn高熵合金涂层SEM图
•   2.5 显微硬度
• 3 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 魏民,万强,李晓峰,朱方涛,黄永俊,杨兵

关键词: 等离子熔覆,高熵合金,熔覆电流,组织,显微硬度

来源: 表面技术 2019年06期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 金属学及金属工艺

单位: 华中农业大学工学院,武汉大学动力与机械学院

基金: 国家自然科学基金(U1832127)~~

分类号: TG174.442

DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2019.06.015

页码: 138-143

总页数: 6

文件大小: 1951K

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