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高熵合金因其超越传统的独特设计理念及优异性能,备受人们的关注,高熵合金从提出至今,仅仅几十年的时间,但已经有了很大的突破,部分高熵合金已经开始应用。目前主要采用传统熔铸方法制备块体高熵合金,对于高熵合金涂层的研究较少。为了获得高性能的涂层,本文采用激光熔覆的方法在45#钢表面制备TixFe CoCrWSi系高熵合金及SiFeCoCrTi+WC、FeCoCrWSi+Y2O3高熵合金基复合涂层,并利用光学金相显微镜(OM)、X-射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)、显微硬度计、摩擦磨损试验机及电化学工作站分别研究了涂层试样的微观结构、物相、组织成分、硬度、磨损性能及腐蚀性能。实验结果表明,高熵合金TixFeCoCrWSi涂层主要由树枝晶组成,适量的Ti(摩尔比x=0.5~1.5)能够促进晶粒的细化,同时Ti的添加有利于促进BCC固溶相的形成,当Ti含量(x=2)涂层中金属间化合物大量减少。此外,EDS分析可知Cr和W主要在枝晶富集,Fe、Co和Ti在晶界偏聚,随着Ti含量的增加,基体中Fe的稀释率升高。高熵合金TixFeCoCrWSi涂层平均硬度在500~800HV之间,随着Ti元素的增加,涂层的平均硬度下降,未添加Ti时涂层的硬度为779.5HV0.2,而当Ti含量增加到x=2时,硬度降到529.8HV0.2。高熵合金涂层Ti0、Ti0.5、Ti1、Ti1.5、Ti2磨损率分别为0.7×E-5g/min、3.67×E-4g/min、2.23×E-4g/min、10.8×E-4g/min、18.9×E-4g/min,随着Ti含量的增大磨损率增大,耐磨性能降低;电化学实验表明:未添加Ti时,腐蚀电位为-526.914 mV,腐蚀电流为16.352uA,腐蚀电流较大,腐蚀电位较小(较负),耐腐蚀性能较差;而高熵合金Ti2FeCoCrWSi(x=2时)涂层腐蚀电位为-414.77 mV,腐蚀电流为2.067uA,涂层的腐蚀电位Ecoor最大(即最正),而腐蚀电流Icoor最小,说明高熵合金Ti2Fe CoCrWSi的耐腐蚀性能最好。高熵合金SiFeCoCrTi涂层组织为胞状枝状晶,主要由BCC相和金属间化合物构成,添加WC后,涂层中形成了致密细小的枝状晶,而且形成了大量的金属间化合物,如TiCo3、Co1.07Fe18.93。同时WC添加使得基材的稀释率降低,涂层的性能明显增强,其涂层平均硬度提升23%,涂层摩擦系数减小,磨损率减小,耐磨性能提高。高熵合金FeCoCrWSi涂层只形成了单一的BCC结构相,具有良好的表面性能。当向高熵合金中添加质量分数为0.5%Y2O3后,组织细化效果明显,涂层平均硬度提高到659.6HV0.2,磨损量和摩擦系数显著降低,具有很好的耐磨性能;然而当Y2O3的质量分数增加到1%时,部分组织出现了粗化,涂层的平均硬度也下降到了589.5HV0.2,磨损量和摩擦系数也增大,耐磨性能下降。