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%。高熵合金具有高強度、高硬度、高耐磨性、高耐蝕性等特點,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+陶瓷顆粒增強的高熵合金熔覆層。并利用掃描電鏡、X射線衍射儀等先進的測試方法對熔覆層的物相及組織進行了表征;用電化學工作站和摩擦磨損設備對熔覆層的耐腐蝕性能和耐磨損性能進行了測試。利用激光熔覆技術在Q345鋼基體上制備出高熵合金涂層,對激光熔覆的各項工藝參數(shù)進行優(yōu)化,并探究了各工藝參數(shù)對熔覆成形的影響。結果表明,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,制備出成形良好的熔覆層,... 

【文章來源】：山東大學山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－２合金混合熵ＡＳｃｏｎｆ與組元數(shù)ｎ的關系??－［２８］

山東大學碩士學位論文??茲曼熱力學統(tǒng)計原理，可用公式（１－１）［２７］計算體系混合熵。由式（１－１）混合熵的計算??可知，只有當合金的組元數(shù)不低于５種時，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，ＡＳ咖＾１．０９７火??ｎ?＝?４Ｈ，?ＡＳ；ｏｎｆ?＝?１．３８６＾??ｎ?＝?５＾，?ＡＳ；ｏｎｆ?＝?１．６０９＾??？?＝?６時，＾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的關系??根據(jù)體系的熵值對合金進行劃分，如圖１－３所示［２８］。當混合熵大于１．６Ｒ時??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計帶來了??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為熱力學溫度，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)合金設計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構固溶體時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使得合金具有更高的強度和硬度。??圖１－３局滴合金晶格不意圖??（三）遲滯擴散效應：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】：
期刊論文
[1]高熵合金短程有序現(xiàn)象的預測及其對結構的電子、磁性、力學性質(zhì)的影響[J]. 任縣利,張偉偉,伍曉勇,吳璐,王月霞.  物理學報. 2020(04)
[2]高熵合金強韌化的研究進展[J]. 譚雅琴,王曉明,朱勝,喬珺威.  材料導報. 2020(05)
[3]激光熔覆制備高熵合金涂層的研究進展[J]. 姜浩,杜克澤,姜玉芹,張玉震.  企業(yè)科技與發(fā)展. 2020(01)
[4]激光熔覆技術研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 崔佳鵬.  農(nóng)機使用與維修. 2019(12)
[5]激光熔覆FeCrNiCoCuAlx高熵合金涂層的耐腐蝕與抗沖蝕性能[J]. 鮑亞運,紀秀林,姬翠翠,趙建華,程江波,徐霖.  材料工程. 2019(11)
[6]Nb含量對FeAlCuCrNiNbx系高熵合金組織及性能的影響[J]. 郭世彬,肖傳棟,辛麗雪,張佳瑩.  焊接. 2019(10)
[7]Mo元素含量對FeAlCuCrNiMox系高熵合金組織結構及性能的影響[J]. 蘇允海,鄧越,竇麗杰,梁學偉.  焊接學報. 2019(09)
[8]“高能沖擊磁控濺射技術及工程應用”專題序言[J]. 李劉合.  表面技術. 2019(09)
[9]CeO2摻雜對CoCrCuFeMn高熵合金組織結構與耐磨性的影響[J]. 馬明星,王志新,盧金斌,周家臣,梁存,朱達川,張德良.  材料熱處理學報. 2019(09)
[10]H11鋼表面激光熔覆Al2CoCrCuFeNi高熵合金涂層組織性能[J]. 李杰,王東生.  應用激光. 2019(04)

博士論文
[1]AlCrFeCoNiCu系多主元合金及其復合材料的組織與性能[D]. 王艷蘋.哈爾濱工業(yè)大學 2009
[2]送粉激光熔覆應用基礎理論的研究[D]. 張慶茂.中國科學院長春光學精密機械與物理研究所 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.長安大學 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 2018
[3]CoCr（Fe）Ni基高熵合金的深過冷研究[D]. 周正.燕山大學 2018
[4]CuCrFeNiMn高熵合金的耐蝕性能研究[D]. 李冬梅.鄭州大學 2010



本文編號：3327001