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应用激光2026年第01期:凸轮轴表面激光熔覆NiCrFeNb中熵合金涂层的组织及耐磨性

来源:期刊VIP网 时间:


作者:杨香莲;王洪强;

单位:江苏联合职业技术学院无锡交通分院;江苏徐工工程机械研究院有限公司;

摘要:采用激光熔覆技术在凸轮轴表面成功制备NiCrFe和NiCrFeNb两种中熵合金涂层,并系统对比研究其显微组织、硬度及耐磨性能。研究结果表明:NiCrFeNb涂层由FCC固溶体基体和块状/片层状的Laves强化相组成。Nb元素的引入显著提升了涂层硬度,其表面显微硬度高达(881±33.4) HV,纳米硬度达(9.34±0.27) GPa,较无Nb的NiCrFe涂层提升了约2.3倍,Laves相的形成是硬度强化的关键。耐磨性测试表明,NiCrFeNb涂层表现出更为优异的耐磨性能,其平均摩擦系数约为0.48,磨损体积低至约4.57×10~3μm~3,较NiCrFe涂层降低了约60%,其磨损机理主要为磨粒磨损。研究证明,通过添加Nb元素形成Laves相是大幅度提升中熵合金涂层综合性能的有效策略,所述NiCrFeNb涂层在表面耐磨领域展现出巨大的应用潜力。

关键词:中熵合金;;激光熔覆;;耐磨性;;纳米压痕;;显微硬度

基金资助:江苏省重点研发计划(BE2021006-3);; 江苏省高校“青蓝工程”