Zhou Xiaoping*,Xu Xinhua,Liu Yufen.Microstructure and properties of plasma physical vapor deposition coatings?/html>[J].Plating & Finishing,2024,(3):75-83.[doi:10.3969/j.issn.1001-3849.2024.03.011]
等离子物理气相沉积高熵合金涂层及组织性能
- Title:
- Microstructure and properties of plasma physical vapor deposition coatings?/html>
- Keywords:
- plasma physical vapor deposition ; high-entropy alloy coating ; microscopic morphology ; hardness ; wear resistance
- 分类号:
- TG174.4
- 文献标志码:
- A
- 摘要:
- 采用等离子物理气相沉积的方法在 316L 不锈钢表面制备了 AlCoCrFeNi 高熵合金涂层，研究了喷涂距离和电流对高熵合金涂层物相组成、表面形貌、截面形貌、硬度、结合强度和耐磨性的影响。结果表明，不同喷涂距离和电流下，高熵合金涂层都主要由 BCC 、 B2 和 FCC 相组成；随着电流或者喷涂距离增加，涂层中 BCC 平均晶粒尺寸先增后减。当喷涂距离为 460 mm 时，随着电流从 1600 A 增加至 2000 A ，涂层平均摩擦系数逐渐增大，表面和截面硬度先减后增，涂层结合力和结合强度先增大后减小，涂层的磨损率先增加后减小；当电流为 1800 A 时，随着喷涂距离从 420 mm 增加至 500 mm ，涂层平均摩擦系数逐渐减小，表面硬度先减后增，截面硬度先增后减，涂层结合力和结合强度逐渐增大，涂层的磨损率逐渐减小。高熵合金涂层的磨损率与涂层表面硬度和内聚强度都有一定相关性。
- Abstract:
- ： AlCoCrFeNi high-entropy alloy coating was prepared on 316L stainless steel by plasma physical vapor deposition. The effects of spraying distance and current on the phase composition ， surface morphology ， cross section morphology ， hardness ， bonding strength and wear resistance of high-entropy alloy coating were studied. The results show that the high-entropy alloy coating is mainly composed of BCC ， B2 and FCC phases at different spraying distances and currents ； As the current or spraying distance increases ， the average grain size of BCC in the coating first increases and then decreases. When the spraying distance is 460 mm ， as the current increases from 1600 A to 2000 A ， the average friction coefficient of the coating gradually increases ， the surface and section hardness first decreases and then increases ， the coating adhesion and strength first increase and then decrease ， and the wear of the coating first increases and then decreases ； When the current is 1800 A ， as the spraying distance increases from 420 mm to 500 mm ， the average friction coefficient of the coating gradually decreases ， the surface hardness first decreases and then increases ， the cross-sectional hardness first increases and then decreases ， the bonding force and strength of the coating gradually increase ， and the wear rate of the coating gradually decreases. The wear rate of high-entropy alloy coating is related to the surface hardness and cohesive strength of the coating.
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备注/Memo
收稿日期： 2023-06-24 修回日期： 2023-07-19 作者简介： 周晓平（ 1984 ―），女，硕士，副教授，研究方向为表面改性处理， email ： smart1230123@21cn.com 基金项目： 河南省科技攻关计划项目（ 222102210282 ）