卢金斌，彭竹琴，李俊魁，马明星，齐振东，贺亚勋，龚正



等离子合金化AlCoCrCuFeMnNi高熵合金涂层的组织与性能

卢金斌1，彭竹琴2，李俊魁2，马明星2，齐振东2，贺亚勋2，龚正1

(1. 苏州科技大学机械工程学院，苏州 215009；2. 中原工学院材料与化工学院，郑州 450007)

在45#钢基体上采用等离子束合金化法制备AlCoCrCuFeMnNi高熵合金涂层。采用SEM，EDS，XRD等研究高熵合金涂层的组织，利用显微硬度计测试涂层的显微硬度分布。结果表明：采用等离子束合金化Al，Co，Cr，Cu，Mn和Ni等摩尔单质金属粉，在等离子束作用下45#钢基材中的Fe元素参与表面合金化，形成了厚度约为1 mm的AlCoCrCuFeMnNi七主元高熵合金涂层，涂层主要由BCC结构的枝晶和FCC结构的枝晶间组织组成。另外，还有σ相主要分布在枝晶间，涂层从表面到基材，体系的混合熵呈高熵−中熵−低熵梯度变化。涂层的维氏显微硬度(HV0.2)达到670~400的梯度分布。

等离子合金化；AlCoCrCuFeMnNi；高熵合金；涂层；显微硬度

高熵合金通常由包含5~13种等原子或接近等原子比的主元组成，由于高熵的原因，即使在铸态也趋于形成简单的体心立方或面心立方结构，其间可能伴有晶间细小化合物、纳米晶、非晶等[1−3]。目前国内外对高熵合金的研究大多采用熔铸法制备块体来研究其组织和性能[2−4]，但由于高熵合金通常成本较高，将高熵合金涂覆到普通碳钢表面形成高熵合金涂层进行性能研究成为目前发展的趋势之一，这将进一步推动高熵合金的工程化应用[5]。等离子束具有能量集中的优点，能够将合金熔化形成与基体良好冶金结……