钨表面WTaVNbMo难熔高熵合金层的组织与性能

作     者：黄天阳 郑家圣 田林海 林乃明 王振霞 秦林 吴玉程 Huang Tianyang;Zheng Jiasheng;Tian Linhai;Lin Naiming;Wang Zhenxia;Qin Lin;Wu Yucheng

作者机构：太原理工大学材料科学与工程学院山西太原030024 山西电子科技学院(筹)新能源与材料工程学院山西临汾041000 合肥工业大学材料科学与工程学院安徽合肥230009 

出 版 物：《金属热处理》 (Heat Treatment of Metals)

年 卷 期：2023年第48卷第5期

页      面：6-12页

学科分类：08[工学] 080502[工学-材料学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金(52020105014) 

主　　题：高熵合金层 双辉等离子表面冶金技术 硬度 耐蚀性 辐照模拟 

摘      要：采用双层辉光等离子表面冶金技术,以粉末冶金W_(18)Ta_(18)V_(20)Nb_(18)Mo_(26)合金作为源极靶材,控制工件极温度为1200℃,源极和阴极电压差分别为300、400和500 V,在纯钨表面制备了WTaVNbMo难熔高熵合金层。用扫描电镜及其所附能谱仪和X射线衍射仪检测合金层的显微组织和相组成,用显微硬度计和电化学工作站测试了合金层的硬度和耐蚀性,利用SRIM软件模拟分析了合金层的抗辐照性能。结果表明,在不同电压差条件下纯钨表面均形成了BCC结构的WTaVNbMo高熵合金层。电压差为400 V时,制备的合金层厚度达到100μm以上;500 V电压差下制备的合金层表面均匀,组织致密,硬度最高,可以达到1635 HV0.05,耐蚀性良好,自腐蚀电流密度较W基体降低了近两个数量级。辐照模拟结果表明,相比于纯钨,高熵合金层的损伤范围较为集中,投影射程更短,电子阻止本领更大,电离损失速度加快。