激光粉末定向能量沉积AlCoCrFeNi高熵合金涂层的工艺、组织与力学性能

作     者：朱建 鲁克锋 郭永明 辛伍红 王泽坤 惠希东 王晓明 赵阳 ZHU Jian;LU Kefeng;GUO Yongming;XIN Wuhong;WANG Zekun;HUI Xidong;WANG Xiaoming;ZHAO Yang

作者机构：山东理工大学机械工程学院山东淄博255000 北京科技大学新金属材料国家重点实验室北京100083 陆军装甲兵学院装备再制造技术国防科技重点实验室北京100072 山东天润众成增材制造有限公司山东威海264200 

出 版 物：《中南大学学报（自然科学版）》 (Journal of Central South University:Science and Technology)

年 卷 期：2024年第55卷第8期

页      面：3002-3013页

核心收录：

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(52004154) 山东省自然科学基金资助项目(ZR2020QE002) 新金属材料国家重点实验室开放基金资助项目(2023-Z02) 装备再制造技术国防科技重点实验室开放基金资助项目(6142005190208) 山东省科技型中小企业创新能力提升工程(2023TSGC0628) 

主　　题：激光粉末定向能量沉积 AlCoCrFeNi高熵合金 工艺参数 组织 力学性能 

摘      要：采用激光粉末定向能量沉积技术制备AlCoCrFeNi高熵合金涂层,研究了激光功率、扫描速率及搭接率等工艺参数对涂层成形特性、组织及力学性能的影响规律。研究结果表明,随着激光功率的增加,单道涂层的熔宽增大,而余高和熔深先增大后减小。随着扫描速率的增加,熔宽、余高和熔深均出现不同程度的降低。随着搭接率的升高,稀释现象逐渐减弱。搭接率为33%和50%的沉积层组织以等轴晶为主,而搭接率为67%的沉积层组织以枝晶为主。激光定向能量沉积的高G/R及二次退火效应造成了多道涂层存在亚晶结构。AlCoCrFeNi涂层大幅提升了Q235基材的表面硬度,硬度从167(HV)增加到500(HV)以上。搭接率为50%的涂层硬度最高,超过550(HV)。多道涂层的低稀释效应和独特的微观组织使其硬度明显高于单道涂层的硬度。为了兼顾成形效率和低稀释率,可选用激光功率为2200 W、送粉速率为10 mm/s和搭接率为50%的工艺条件制备AlCoCrFeNi高熵合金涂层。