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高熵合金是多主元合金的一种,通过设计高熵合金的主元以及调整各主元之间含量的比例,能够研发出具有较高硬度、良好的耐磨和耐腐蚀性等优异性能的新型合金。由于其具有良好的综合性能,高熵合金的发展前景较为广阔,逐步成为近些年材料领域的研究热点。本文采用等离子喷涂与激光重熔的复合工艺制备了AlCoCrFeNi(TiN)x(x=0.0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0)高熵合金涂层,同时利用真空电弧熔炼设备制备出Al0.5Cr0.9FeNi2.5(TiN)x(x=0.0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0)和AlCoCrFeNi(TiN)x(x=0.0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0)高熵合金用于对比不同TiN含量对AlCoCrFeNi(TiN)x高熵合金涂层组织与性能的影响。通过XRD、SEM与EDS分析了涂层与块体的相组成与显微组织形貌,并对试样进行了硬度、摩擦磨损和压缩试验测试。研究结果表明,TiN的添加对FCC结构为主的Al0.5Cr0.9FeNi2.5高熵合金和BCC结构为主的AlCoCrFeNi高熵合金,均有促进BCC相生成的作用。TiN的加入会对合金会产生弥散强化作用。此外,在熔炼过程中存在固溶强化效应,这是因为TiN的分解后,Ti与其他元素容易形成固溶体。对比而言,激光重熔后的AlCrFeNi(TiN)x高熵合金涂层中,产生TiN溶解与析出的现象,析出相为Ti-Al-N相。因此,激光重熔后的AlCrFeNi(TiN)x高熵合金涂层因为弥散强化与析出强化而加强。随着TiN的添加,Al0.5Cr0.9FeNi2.5高熵合金、AlCoCrFeNi高熵合金和激光重熔AlCrFeNi(TiN)x高熵合金涂层的显微硬度值均有所升高。当x=1.0时,各组合金的峰值依次为657.7HV、635HV和659.1HV。其中Al0.5Cr0.9FeNi2.5合金受TiN的影响最为明显,其显微硬度的峰值为未添加TiN合金的3倍。随着TiN的添加,不同成分的样品耐磨性与显微硬度呈现一致的变化趋势。在摩擦磨损试验中,随着TiN含量的增加,磨屑逐渐减少,犁沟变浅,这表明耐磨性得到显的改善。同时,磨损机理由粘着磨损转变为磨料磨损。其中重熔后的AlCoCrFeNi(TiN)x HEA涂层的摩擦系数,在x=1.0处,得到0.28到0.29之间的最小值。Al0.5Cr0.9FeNi2.5(TiN)x合金的摩擦系数在x=0.8时达到最小值(0.45左右)。在一定范围内,TiN的添加以提高Al0.5Cr0.9FeNi2.5高熵合金和AlCoCrFeNi高熵合金的强度与塑性。它们的最佳断裂强度分别为2006MPa(x=0.8)和1864MPa(x=0.6)。