【摘 要】
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本文利用FeCoCrNiAl+Ti C复合高熵化激光熔覆层改善了Cr12MoV冷作模具钢的耐磨性能、耐蚀性能和耐高温氧化性能。系统探索多相高熵化熔覆层的形成机制和强化机理;详细研究高熵化熔覆层组织和性能的高温稳定性;分析高熵化熔覆层中的迟滞扩散效应对陶瓷颗粒微观形貌的影响。研究结果对实际生产应用具有重要的理论意义和指导作用。基于FeCoCrNi系高熵化熔覆层的生成条件和影响因素,研究了稀释率对高熵
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本文利用FeCoCrNiAl+Ti C复合高熵化激光熔覆层改善了Cr12MoV冷作模具钢的耐磨性能、耐蚀性能和耐高温氧化性能。系统探索多相高熵化熔覆层的形成机制和强化机理;详细研究高熵化熔覆层组织和性能的高温稳定性;分析高熵化熔覆层中的迟滞扩散效应对陶瓷颗粒微观形貌的影响。研究结果对实际生产应用具有重要的理论意义和指导作用。基于FeCoCrNi系高熵化熔覆层的生成条件和影响因素,研究了稀释率对高熵化熔覆层组织和性能的影响。研究结果表明:熔覆层中合金元素与基体金属之间的润湿性对稀释率的影响要高于激光工艺参数的影响;原始合金粉末中Fe元素含量为0 mol时,依靠基体的稀释作用,由基体向熔覆层中扩散足够的Fe元素,使得熔覆层的Fe、Co、Cr、Ni四种合金元素的原子百分比约为1:1:1:1,得到标准的高熵化熔覆层。研究了多相FeCoCrNiAl高熵化熔覆层的强化机理。结果表明:高熵化熔覆层强化效果是在四种强化机理共同作用下形成的:快速冷凝产生的细晶强化;FCC相和BCC相滑移系和位错类型的差异性;严重的晶格畸变;多种相中不同程度的晶格畸变产生的交互作用。且通过计算不同晶带轴得到的衍射斑点中的信息定量地验证了晶格畸变效应。研究了高温环境对FeCoCrNiAlx高熵化熔覆层耐高温氧化性能、相和组织转变的影响。结果表明:Al元素在高温条件下易形成的致密氧化膜,阻碍空气介质对高熵化熔覆层基体的进一步侵害,提高了熔覆层的抗高温氧化性能;高温作用促使FCC相和BCC相发生充分转变,改善了熔覆层的耐磨损性能和耐腐蚀性能。基于高熵化熔覆层中原子扩散困难的特有现象,研究了FeCoCrNiAl高熵化熔覆层中TiC陶瓷颗粒的微观形貌。结果发现:动力学中的迟滞扩散效应决定了FeCoCrNiAl高熵化熔覆层中陶瓷颗粒的微观形貌比钴基合金熔覆层中的更加简单。且制备的FeCoCrNiAl+15%（Ti C）复合高熵化熔覆层可以有效改善Cr12MoV冷作模具钢的耐磨损性能、耐腐蚀性能和耐高温氧化性能。
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