第十五届全国表面工程大会

AlCoCrFeNi_2.1共晶高熵合金作为新型多主元合金体系的重要体系，因其独特的双相耦合结构与力学性能优势成为材料领域的研究焦点。本研究采用直接能量沉积技术制备AlCoCrFeNi2.1共晶高熵合金涂层，系统研究其初始微观结构特征及不同温度下摩擦磨损行为，通过多尺度表征揭示摩擦过程中表/界面微结构动态演变规律，旨在填补该材料体系摩擦学行为研究的空白。实验结果表明，激光熔覆的FCC/BCC共晶片层具有显著细化特征，其平均层厚分别为600 nm和240 nm，FCC相体积分数达78%，且双相基体中均匀分布纳米级析出相。摩擦磨损测试显示，涂层磨损率随温度升高呈现显著下降趋势，1000℃时达到1.5×10-5 mm³/(N·m)，较室温水平降低一个数量级。微观表征结果表明，高温摩擦界面形成连续致密氧化釉质层，同时亚表层共晶片层在热-力耦合作用下层片结构发生粗化并伴随再结晶现象。分析表明，釉质层与梯度化层状结构的协同作用有效抑制高温软化导致的表面粗糙化，而BCC→FCC动态相变促使次表层通过储存塑性应变缓解应力集中，这种"表层保护-亚表层耗能"的双重机制显著提升了涂层的高温耐磨性能，为共晶高熵合金的摩擦学设计提供了重要思路。
 

共晶高熵合金,直接能量沉积,摩擦磨损,层状结构