于克东,赵 伟,张 辉

齐鲁工业大学(山东省科学院) 机械与汽车工程学院,济南 250353

高熵合金自从由叶均蔚[1]提出以来,就备受关注。作为一种新型体系材料,高熵合金的设计思想已不再局限于传统的单一合金主元设计框架,而创建了新的材料体系[2-3]。一般来说,高熵合金是具有5种或5种以上等摩尔的元素组成的合金,每个元素的原子分数介于5%～35%之间。多组元合金易于结合成简单的固溶体,这是因为高熵合金能打破传统的吉布斯相率[4],抑制金属间化合物的形成。高熵合金不仅可以能形成简单的晶体结构,而且综合性能优异。适当的设计合金成分,可以获得高强度、高硬度、抗高温蠕变、耐高温氧化、耐磨耐蚀和电磁等性能的合金[5-10]。

最初制备的高熵合的备方法主要是熔铸和真空电弧熔炼[11-12],后来又采用了磁控溅射[13]、电子束蒸发[14]、电化学沉积[15]和机械合金化[16]等方法也成功的制备了高熵合金。但是熔铸技术由于热胀、冷缩效应易产生孔隙等缺陷,且成本较高,因此大量学者开始研究激光熔覆制备高熵合金技术[17-20]。激光熔覆技术将基体与熔覆材料相结合,利用高能量密度的激光束,使基体与熔覆材料形成冶金结合,实现快速凝固。作为重要工业制备技术的激光熔覆技术具有快速加热、快速凝固的特点,用该方法制备高熵合金能弥补传统方法制备高熵合金所存在的缺陷,因而采用激光熔覆工艺制备高熵合金涂层具有一定的优势。

目前高熵合金主要基于“鸡尾酒”效应来进行成分设计,不能按照预期结构设计合金。……