【摘 要】
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共晶高熵合金具有强韧兼备的特点使其具有广阔的工业应用潜力,为了获得强韧兼备的难熔共晶高熵合金涂层,本文利用激光熔覆技术在M2高速钢表面制备了AlFeCrMoNbx共晶高熵合金涂层,通过OM、SEM、XRD、显微硬度计、摩擦磨损试验机系统研究了激光工艺参数、Nb含量对涂层组织结构和性能的影响,并探索了涂层在750℃-1050℃退火8 h后的组织结构和性能的演变规律,获得了如下结论:（1）固定v=3
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共晶高熵合金具有强韧兼备的特点使其具有广阔的工业应用潜力,为了获得强韧兼备的难熔共晶高熵合金涂层,本文利用激光熔覆技术在M2高速钢表面制备了AlFeCrMoNbx共晶高熵合金涂层,通过OM、SEM、XRD、显微硬度计、摩擦磨损试验机系统研究了激光工艺参数、Nb含量对涂层组织结构和性能的影响,并探索了涂层在750℃-1050℃退火8 h后的组织结构和性能的演变规律,获得了如下结论:（1）固定v=3 mm/s时,随着激光功率（P=1600 W-2000 W）的增加,涂层由过共晶组织过渡到亚共晶组织,涂层的硬度和耐磨性下降。固定P=1800 W时,随激光扫描速度（v=3-5 mm/s）的增加,涂层由亚共晶组织过渡到过共晶组织,涂层的硬度和耐磨性上升。（2）当P=1800 W、v=5 mm/s时,对于AlFeCrMoNbx（x=0.4,0.6,0.8,1）高熵合金涂层,x=0.4的涂层为单相BCC固溶体。x=0.6的涂层的组织由先共晶BCC相、（BCC+Laves）共晶体和Nb C组成;随着Nb含量的增加,涂层由亚共晶组织过渡为过共晶。当P=1800 W、v=3 mm/s时,对于AlFeCrMoNbx（x=1,1.2,1.4,1.6,1.8,2）涂层,随着Nb含量的升高,涂层组织由亚共晶向过共晶转变;当x=1.8时,可获得具有片层结构的（BCC+Laves）共晶体,其硬度和磨损体积分别为702 HV0.2,0.16 mm3,较基材分别提升了2.5倍和3.6倍。（3）AlFeCrMoNb1.8共晶高熵合金涂层在750℃退火后,涂层的显微组织、硬度和耐磨性与熔覆态相差不大,其硬度和磨损体积分别为670HV0.2,0.122mm3,表明其具有良好抗高温软化性能。当T≥850℃退火后,析出相的数量随温度的升高逐渐增多,但其尺寸随温度的升高逐渐增大,共晶片层逐渐变宽,这将导致涂层的固溶强化、弥散强化和细晶强化效应减弱,使其硬度和耐磨性下降。
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