渗氮处理对HVOF 喷涂Al1-xCoCrFeNiTix(x=0，0.125，0.250)高熵合金涂层组织结构和磨损性能的影响

郭禹尧，周永宽，2，朱丽娜，3，康嘉杰，3，马国政

(1.中国地质大学(北京) 工程技术学院，北京 100083；2.江苏科技大学材料科学与工程学院，江苏 镇江 212100；3.中国地质大学(北京) 郑州研究院，河南 郑州 451283；4.陆军装甲兵学院 装备再制造技术国防科技重点实验室，北京 100072)

0 前 言

磨损是零件失效的常见形式，提高材料的耐磨性可以延长零件的使用寿命。冶金、钻探、采矿、电力、水利和农业对机械设备的耐磨性有很高的要求[1-3]。提高材料耐磨性的方法有很多，选取性能优良的涂层是最为关键的一步，其中高熵合金涂层以其显著的4 大效应:高熵效应、延迟扩散效应、晶格畸变效应和鸡尾酒效应引起了研究人员的关注[4-6]。与传统合金以单一的某种金属作为主体不同，高熵合金采用了5 种或5 种以上等量或大约等量的金属，但仍能保持简单固溶体结构，因此高熵合金往往具有更高的强度、硬度和耐磨性[7，8]。

高熵合金中CoCrFeNi 基高熵合金的相关研究最为广泛[9-11]。由于Al 元素的原子半径较大(0.143 nm)，高熵合金的晶格参数和变形量会随着Al 含量的增加而显著增加，这将导致其相组织和力学性能发生变化。此外，Al 含量的增加会使相邻原子间形成强共价键而导致固溶强化[12-14]。Ti 元素的比强度非常高，较大的原子半径(0.145 nm)可以引起晶格畸变并实现固溶强化，已有研究表明Ti 元素的添加可以显著提升高熵合金的硬度[15]。因此，Ti 元素的添加和Al 元素一样也有望提高HEAs 的耐磨性，但以Ti 与Al 元素添加的比例为变量探究高熵合金磨损性能的研究却还不够系统。……