激光熔覆CoCrFeNiSix 高熵合金涂层组织及耐蚀性能研究

郝文俊，孙荣禄,2，牛伟,2，李小龙，谷米，左润燕

（1.天津工业大学 机械工程学院，天津 300387；2.天津市现代机电装备技术重点实验室，天津 300387）

高熵合金是近些年发展起来的一种多主元合金，自从1995 年被叶均蔚教授提出以来，便受到科研人员的广泛关注，与橡胶金属、大块金属玻璃并称为合金化理论领域的三大突破[1-2]。高熵合金一般认为由5～13 种元素组成，各元素的原子含量占比为5%～35%[3-4]。由于其特有的高熵效应、迟滞扩散效应、晶格畸变效应和鸡尾酒效应，合金更倾向于形成体心立方（bcc）、面心立方（fcc）、密排六方（hcp）等简单固溶体结构[5]。高熵合金的特性也赋予了其高强度、高硬度、良好的抗疲劳性能、优异的耐蚀性能、超强的抗辐射性能、较高的热稳定性能和抗氧化性能等多种优异的性能[6]。

目前，高熵合金的制备主要有三维的高熵合金块体与二维的高熵合金涂层。高熵合金块体的制备主要通过真空电弧熔炼法[7]，涂层有激光熔覆[8]、电弧喷涂[9]、氩弧熔覆[10]、磁控溅射[11]和电火花沉积[12]。由于制备高熵合金的材料大多较为昂贵，制造成本较高，因此可以在一些成本较低的基材上制备高熵合金涂层，从而提高其在工业生产使用中的可行性。为了获得具有一定厚度，且表面平整、稀释率低的涂层，本文采用激光熔覆的方法制备高熵合金涂层。Co、Cr、Fe、Ni 原子半径及电负性相近，容易形成结构简单的单一固溶体结构。目前已有大量研究关于在CoCrFeNi 基合金中添加Al、Mo、Cu、Ti 等元素[13-16]。张雪等[17]在模拟海水条件下研究了AlxCoCrFeNi 高熵合金的耐蚀性能。……