等离子熔覆CoCrFeMnNi高熵合金涂层参数优化及组织与性能研究

魏仕勇^1,2，彭文屹¹，赵文超¹，康依凡¹，陈斌¹，鲍蓉蓉¹，邓晓华³

1. 南昌大学材料科学与工程学院2. 江西省科学院应用物理研究所3. 南昌大学空间科学与技术研究院

摘 要：采用等离子熔覆技术在Q235钢基体上制备CoCrFeMnNi高熵合金涂层,通过正交试验法优化等离子熔覆工艺参数。利用XRD、SEM、EDS、EBSD以及显微硬度计对优化后熔覆层的组织和性能进行分析。结果表明,工艺参数对熔覆层稀释率的影响程度由大到小依次为行走速度、弧电流和送粉气流量,对熔覆层显微硬度的影响程度依次为弧电流、行走速度和送粉气流量。综合极差、方差和熔覆层宏观形貌分析,选出最优工艺参数组合为:弧电流70 A,行走速度7 mm/s,送粉气流量8 L/s。在此工艺参数下,熔覆层表面无明显的宏观裂纹,但存在一些孔隙、微孔以及少量的偏聚物。熔覆层物相以类Ni的FCC相为主,各主元素在熔覆层表面分布均匀。熔覆层晶粒尺寸以小于10μm为主,占92.7%。小角度晶界取向差在5°以内呈集中分布,而大角度晶界取向差在15～55°之间呈随机分布。熔覆层的稀释率约为17.86%,熔覆层表面显微硬度分布较均匀,而截面显微硬度受组织结构的影响呈梯度变化。

关键词：等离子熔覆(PAW);CoCrFeMnNi高熵合金涂层;参数优化;组织;性能;