氬弧熔覆制備高熵合金涂層組織和性能研究.pdf

1、傳統(tǒng)合金體系的設(shè)計(jì)思想是以一種或兩種元素為基本主元，這種合金的晶體結(jié)構(gòu)和性能皆因主元元素自身的限制而受到影響。隨著人類對(duì)材料性能要求的提高，尤其是對(duì)太空、醫(yī)療等領(lǐng)域的深入探索，傳統(tǒng)合金設(shè)計(jì)的局限性和性能的缺陷日益凸顯，多主元高熵合金正是基于打破這種傳統(tǒng)合金的基本主元元素設(shè)計(jì)思想而發(fā)展起來(lái)的合金。高熵合金具有簡(jiǎn)單的微結(jié)構(gòu)，而且微結(jié)構(gòu)有傾向于納米化及非晶化的趨勢(shì)，通過(guò)合適的元素配比后，獲得的合金具有高硬度、耐高溫氧化、耐腐蝕、高電阻率等優(yōu)良

2、性能。所制備的材料可以應(yīng)用于高硬度高耐磨性的刀具、模具、油壓氣壓桿、高頻軟磁薄膜、渦輪葉片、耐火材料等領(lǐng)域。
　　本文配比不同成分的合金粉末預(yù)置層，電流大小110A、預(yù)置層厚度1mm，制備熔覆層。采用金相觀察、掃描電子顯微鏡、能譜分析、X射線衍射分析以及硬度測(cè)試，研究了熔覆層的顯微組織和力學(xué)性能，探討了熔覆層的形成過(guò)程，分析合金元素的分布情況和相組成。
　　結(jié)果表明，以鎢極氬弧焊做熱源，在Q235鋼基體上熔覆按高熵合金成分配

3、比的合金粉末時(shí)，得到呈冶金結(jié)合的熔覆層。熔覆層熱影響區(qū)主要分為過(guò)熱區(qū)、相變重結(jié)晶區(qū)。過(guò)熱區(qū)為粗大的魏氏體組織，相變重結(jié)晶區(qū)為晶粒細(xì)化后的鐵素體和珠光體;熔覆層中晶粒形態(tài)從熔合線處到熔覆層表面大致為平面晶→胞狀晶→柱狀晶或者樹(shù)枝晶→細(xì)小枝晶。
　　合金元素在熔覆層中的分布不同:密度較輕的Al元素在熔池金屬液中浮于上層，在熔覆層中下部組織中含量較少;Cu元素主要固溶于鐵素體中;Cr、Mo、Mn元素除固溶外，還可以形成金屬間化合物以及合