第十五届全国摩擦学大会暨全国青年摩擦学学术会议

许多工程结构件，如内啮合齿轮泵工作在高盐、高温环境中，泵内零件材料（40Cr）因严重磨损和腐蚀而失效。为提高40Cr的耐磨耐蚀性，采用激光熔覆技术在40Cr表面制备了FeCoNiCrMo_x(x=0, 0.3, 0.6, 0.9, 1.2)高熵合金涂层。对涂层的相结构、显微组织和硬度进行了研究。并通过摩擦磨损试验、电化学试验和中性盐雾试验研究了Mo含量对涂层耐磨耐蚀性的影响。结果表明: FeCoNiCrMo₀涂层的相结构为FCC相，FeCoNiCrMo_x(x=0.3, 0.6, 0.9, 1.2)涂层的相由FCC相和σ相组成; Mo元素在枝间晶区域富集现象明显。随着Mo元素含量的增加, 涂层发生固溶强化、细晶强化和第二相强化, 导致涂层硬度和耐磨性提高。摩擦磨损实验得出: FeCoNiCrMo_1.2涂层的磨损率最低, 耐磨性最好。电化学实验表明: 在3.5%NaCl溶液中, 涂层的耐蚀性优于基体。随着Mo含量的增加, 涂层的腐蚀电位正向移动，腐蚀电流密度减小，耐腐蚀性能提高。但当Mo元素含量过高时, σ相会析出, 导致涂层发生电偶联腐蚀, 降低耐蚀性。FeCoNiCrMo_0.9涂层的腐蚀电位最高和腐蚀电流密度最低, 耐腐蚀性能最优。中性盐雾试验结果也表明FeCoNiCrMo_0.9涂层的腐蚀率最低, 耐腐蚀性最好。
关键词：激光熔覆；高熵合金涂层；组织结构；耐蚀性；耐磨性