高熵合金一般由5至13種元素組成,各元素所占摩爾含量不低于5%,且一般不超過35%。高熵合金具有高強(qiáng)度、高硬度、高耐磨性、高耐蝕性等特點(diǎn),是一種較為理想的涂層材料。本研究使用激光熔覆的方法在Q345鋼表面熔覆制備了 FeCoNiCrxAl（x=1、1.5、2、2.5）高熵合金熔覆層和 FeCoNiCr1.5Al+陶瓷顆粒增強(qiáng)的高熵合金熔覆層。并利用掃描電鏡、X射線衍射儀等先進(jìn)的測(cè)試方法對(duì)熔覆層的物相及組織進(jìn)行了表征;用電化學(xué)工作站和摩擦磨損設(shè)備對(duì)熔覆層的耐腐蝕性能和耐磨損性能進(jìn)行了測(cè)試。利用激光熔覆技術(shù)在Q345鋼基體上制備出高熵合金涂層,對(duì)激光熔覆的各項(xiàng)工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,并探究了各工藝參數(shù)對(duì)熔覆成形的影響。結(jié)果表明,隨著激光功率的增加,熔覆層深度明顯增加,稀釋率增大;隨著掃描速度的增加,熔覆層的高度明顯減小,而熔覆層深度減小;隨著送粉量的增加,熔覆層的高度增加,但熔覆層的深度減小,而稀釋率降低;隨著搭接率的增加,熔覆層的寬度降低,熔覆層的高度增大,稀釋率降低。在工藝參數(shù)為:激光功率1600W、激光掃描速度8 mm/s、送粉量7.5 g/min、搭接率50%時(shí),制備出成形良好的熔覆層,... 

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－２合金混合熵ＡＳｃｏｎｆ與組元數(shù)ｎ的關(guān)系??－［２８］

山東大學(xué)碩士學(xué)位論文??茲曼熱力學(xué)統(tǒng)計(jì)原理，可用公式（１－１）［２７］計(jì)算體系混合熵。由式（１－１）混合熵的計(jì)算??可知，只有當(dāng)合金的組元數(shù)不低于５種時(shí)，合金體系的混合熵才能大于１．６Ｒ。??ｗ?＝?￣Ｒ（ｉ／ｎｌｎｌ／ｎ?＋?１／?ｎｌｎｌ／?ｎ?＋?．．．?＋?１／?ｎｌｎｌ／?ｎ）??＝Ｒ＼ｎ＼ｌ?ｎ?＝?－＼ｎｎ?（１－１）??由式（１－１）可得，??？?＝?３時(shí)，ＡＳ咖＾１．０９７火??ｎ?＝?４Ｈ，?ＡＳ；ｏｎｆ?＝?１．３８６＾??ｎ?＝?５＾，?ＡＳ；ｏｎｆ?＝?１．６０９＾??？?＝?６時(shí)，＾〇）？／＝１．７９０穴??ｉ９－?ｚ??交?６?．，，??ｙ??０＾??????？?????？???１?２?３?４?５?６??ｎ??圖１－２合金混合熵ＡＳｃｏｎｆ與組元數(shù)ｎ的關(guān)系??根據(jù)體系的熵值對(duì)合金進(jìn)行劃分，如圖１－３所示［２８］。當(dāng)混合熵大于１．６Ｒ時(shí)??稱其為高熵合金，因而高熵合金即具有較高混亂度的合金。高熵合金不同于傳統(tǒng)??合金，其具有的五種甚至五種以上組元等摩爾比或近等摩爾比的成分設(shè)計(jì)帶來(lái)了??較高的混亂度。??／?（?＼?ＡＳｏ＾ｆ＜０．６９Ｒ?ｙ?）?＼??ｙ?中熵合金?ｙ?ｊ??高熵合金??圖１－３以混合熵劃分合金種類??３??

?＝?ＡＨ?—?ＴＡＳ?，１??（丄－ｚ）??式中：ｒ?yàn)闊崃W(xué)溫度，Ａ／／為混合焓，Ａ６＊為混合熵，ＡＧ為吉布斯自由能。??（二）晶格畸變特性：傳統(tǒng)合金設(shè)計(jì)往往為單一的主要組元，其它元素的原??子固溶于主元之中，由于非主元元素的含量較低，形成固溶體時(shí)晶格畸變較小，??晶格排列較為規(guī)則。但在高熵合金中，主要組元數(shù)量較多，并且各元素原子尺寸??大小存在差異，形成具有單一晶格結(jié)構(gòu)固溶體時(shí)往往伴隨較大的晶格畸變，如圖??１－３所示，這種較大的晶格畸變效應(yīng)使得合金具有更高的強(qiáng)度和硬度。??圖１－３局滴合金晶格不意圖??（三）遲滯擴(kuò)散效應(yīng)：高熵合金中由于合金元素的種類不同，原子大小各異。??４??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[7]Mo元素含量對(duì)FeAlCuCrNiMox系高熵合金組織結(jié)構(gòu)及性能的影響[J]. 蘇允海,鄧越,竇麗杰,梁學(xué)偉.  焊接學(xué)報(bào). 2019(09)
[8]“高能沖擊磁控濺射技術(shù)及工程應(yīng)用”專題序言[J]. 李劉合.  表面技術(shù). 2019(09)
[9]CeO2摻雜對(duì)CoCrCuFeMn高熵合金組織結(jié)構(gòu)與耐磨性的影響[J]. 馬明星,王志新,盧金斌,周家臣,梁存,朱達(dá)川,張德良.  材料熱處理學(xué)報(bào). 2019(09)
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博士論文
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[2]送粉激光熔覆應(yīng)用基礎(chǔ)理論的研究[D]. 張慶茂.中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所 2000

碩士論文
[1]CoCrFeNiTiAlχ高熵合金涂層的制備及性能研究[D]. 劉建儒.長(zhǎng)安大學(xué) 2019
[2]AlyCoxCrFeNiV0.3Tiz多主元合金的組織與性能研究[D]. 曹海洋.西安理工大學(xué) 2018
[3]CoCr（Fe）Ni基高熵合金的深過冷研究[D]. 周正.燕山大學(xué) 2018
[4]CuCrFeNiMn高熵合金的耐蝕性能研究[D]. 李冬梅.鄭州大學(xué) 2010



本文編號(hào)：3327001