机械工程学报

作者：李思念, 黄海鸿, 赵伦武, 刘志峰

单位：1. 合肥工业大学机械工程学院 合肥 230009;2. 合肥工业大学机械工业绿色设计与制造重点实验室 合肥 230009

关键词：高熵合金,等离子熔覆,磁场,显微组织,力学性能；

基金：国家自然科学基金资助项目（U20A20295，51722502）。

为改善FeCoNiCr系高熵合金熔覆层的力学性能，采用磁场辅助等离子熔覆技术，在20钢表面制备FeCoNiCr0.5B高熵合金涂层。通过扫描电子显微镜、金相显微镜、X射线衍射仪等仪器分析外加磁场对高熵合金涂层微观组织和物相结构的影响，利用维氏硬度计、摩擦磨损试验机测试涂层的显微硬度分布及耐磨性。结果表明：FeCoNiCr0.5B高熵合金涂层组织均由面心立方(FCC)相和M3B相组成，外加磁场作用不会改变物相种类。在磁场辅助作用下，涂层平均晶粒尺寸由18.64 μm减小至15.93 μm，熔覆层力学性能得到明显改善。当磁场强度为45 mT时，涂层平均显微硬度达708.84 HV，相比无磁场辅助涂层平均硬度提升19.5%；同时，涂层的磨损质量达到最小，为无磁场辅助涂层失重的40.8%，平均摩擦系数由0.64减小至0.42，且涂层的主要磨损形式由黏着磨损转变为磨粒磨损。研究结果既进一步完善了外加磁场辅助等离子熔覆制备高熵合金涂层的相关理论，又为FeCoNiCr0.5B高熵合金性能提升提供了可行方案。

来源：2022年第13期

《机械工程学报》期刊编辑部

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