Si、Al对MoFeCrTiW高熵合金激光熔覆涂层性能优化

本文主要探讨了在提高材料表面耐磨性和高温抗氧化性的目标下，通过激光熔覆技术在Q235钢表面制备MoFeCrTiWSi_xAl_y（其中x=0或1，y=0或1）系列的高熵合金（High-Entropy Alloy, HEA）涂层的研究。高熵合金由于其复杂的多组元结构，具有优良的力学性能和耐腐蚀性。 实验采用了X射线衍射仪(XRD)来分析涂层的相结构，结果显示，激光熔覆后的MoFeCrTiWSi_xAl_y涂层主体相均为面心立方(BCC)结构。硅(Si)和铝(Al)的加入导致BCC相的晶格常数有所减小，这可能会影响涂层的微观形貌和力学性能。 具体而言，当x=0，y=1时，涂层呈现出单一的BCC相，表现为细致的树枝晶，然而此时涂层的耐磨性相对较弱。随着Si和Al含量的增加至x=1，涂层中出现了少量的金属间化合物，这种复合相的存在提升了涂层的耐磨性。这表明金属间化合物的存在可能是提高耐磨性的关键因素。 文章还重点讨论了涂层在高温条件下的抗氧化性能。在800℃的高温环境下，MoFeCrTiWSi_xAl_y涂层表现出较高的抗氧化性能。进一步的Si和Al添加能够进一步增强涂层的高温抗氧化性，这对于许多高温工作环境下的应用具有重要意义。 这项研究揭示了Si和Al在MoFeCrTiW高熵合金涂层中的作用机制，为优化此类涂层的性能提供了有价值的指导。通过精确控制Si和Al的添加比例，可以调控涂层的微观结构和性能，以满足特定的耐磨性和高温抗氧需求，对于金属表面处理和涂层技术的发展具有重要的科学价值。