热喷涂零零一
2026-10-01
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低合金钢上激光熔覆 AlCoCrFeNi2.1 基高熵合金涂层在 650 °C 长期时效过程中的界面微观结构转变与力学性能演变

Interfacial microstructural transformation and mechanical-property evolution in laser-clad AlCoCrFeNi2.1-based high-entropy alloy coatings on low-alloy steel during long-term aging at 650 °C

Journal of Alloys and Compounds | Elsevier BV |hybrid
非热喷涂,仅界面相变思路可参考
AI理解
要点 AlCoCrFeNi2.1 及含 Mo 改性高熵合金激光熔覆于 15CrMo 钢,650 °C 时效 1000 h:基体碳迁移形成 142–167 μm 碳化物带,FCC 转向 BCC,界面硬度升至 510/540 HV0.2,剪切强度降 36%/32%,均断于基体。
能不能用 属激光熔覆而非热喷涂:需激光器+同轴送粉+惰性气体保护,无法在 HVOF/APS 产线上复现。650 °C/1000 h 时效工况与锅炉、石化高温部件接近,但摘要未给激光功率、扫描速度、送粉率、涂层厚度,也未给剪切试样尺寸与测试标准,参数不能直接照搬,只能借其界面碳迁移与相变控制思路。
存疑
  • 剪切强度只给相对降幅 36%/32%,未给时效前基线与测试标准,且试样均断在基体,未反映涂层界面结合强度。
  • 只报界面显微硬度峰值 510/540 HV0.2,未给硬度分布带宽度、平均值或统计波动范围。
中文摘要
冶金结合界面的演变对低合金钢上激光熔覆高熵合金涂层的长期可靠性具有重大影响。本文中,15CrMo 钢上的 AlCoCrFeNi2.1 和 Mo7(AlCoCrFeNi2.1)93 涂层在 650 °C 下时效长达 1000 h。来自基体的碳迁移产生了 142–167 μm 的富碳化物区,并驱动了一个共同的相转变序列。碳化物析出使相邻基体中的 Cr 和 Fe 贫化,并在含 Mo 涂层中额外消耗了 Mo。由此产生的成分变化使局部相稳定性从 FCC 向 BCC 偏移。Mo 通过改变碳化物类型和分布来调节这一转变的程度。与 AlCoCrFeNi2.1 中粗大的 M7C3 碳化物相比,Mo7(AlCoCrFeNi2.1)93 涂层中的 M23C6 碳化物由于其更高的金属与碳之比,每单位碳从相邻基体中固溶了更多的金属元素。它们更细小、更弥散的分布进一步扩展了成分被改变的基体区域,产生了更宽、更连续的 BCC 主导区。这一转变分别将界面侧显微硬度最大值提高到约 510 和 540 HV0.2。同时,基体脱碳、晶粒粗化和软化分别使名义剪切强度降低了 36% 和 32%,所有试样均在 15CrMo 基体内断裂。这些发现为调控界面相演变并提高激光熔覆 HEA 涂层的长期可靠性提供了机理基础。
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摘要中给出的工艺参数
其他在15CrMo钢上激光熔覆AlCoCrFeNi2.1与Mo7(AlCoCrFeNi2.1)93涂层,650 °C时效至1000 h
原文依据
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DOI: 10.1016/j.jallcom.2026.191486