金属学及金属工艺论文_等离子熔覆法制备CoCrFe
2021/12/07文章摘要:目的在普通低碳钢表面制备含难熔金属Mo的CoCrFeNiMo高熵合金熔覆层，研究熔覆层的组织结构以及性能，为后续开展高熔点高熵合金在表面工程中的研究提供理论参考和实验范例。方法将Co、Cr、Fe、Ni、Mo金属单质粉末按等摩尔比进行配制并混合均匀，然后利用等离子熔覆法在Q235钢表面制备CoCrFeNiMo高熵合金熔覆层，分别采用X射线荧光光谱仪（XRF）、X射线衍射仪（XRD）、金相显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）、显微硬度计对熔覆层的合金成分、相结构、显微组织和硬度进行研究。结果等离子熔覆过程中存在元素烧损现象，熔覆层的实际成分为Co1.17Cr0.92Ni1.06Fe0.92Mo0.92。熔覆层与基材形成了良好的冶金结合。熔覆层主要由FCC相组成，同时夹杂少量富Mo、Cr的σ相。熔覆层的显微组织为树枝晶，枝晶内为固溶多种元素的FCC相，枝晶间是由FCC相和富Mo、Cr的σ相组成的共晶组织。此外，高熵合金物相形成规律较为复杂，其相结构不能仅由热力学参数来预判，仍需要实验结果的验证。由于Mo元素的固溶强化作用以及σ相的沉淀强化作用，使得熔覆层的硬度明显提高，熔覆层表面的硬度约为485HV。结论利用等离子熔覆法在Q235钢表面成功制备出含难熔金属Mo的CoCrFeNiMo高熵合金熔覆层，Mo元素的加入显著提高了CoCrFeNi高熵合金的硬度。
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