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尹丹青最新论文:等离子熔覆制备的CoCr x FeMnNi高熵合金涂层的超声空蚀行为

论论资讯 | 2023-03-01 2热度

Metals

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Ultrasonic Cavitation Erosion Behavior of CoCr<sub>x</sub>FeMnNi High-Entropy Alloy Coatings Prepared by Plasma Cladding

Zhang K.; Yin D.; Wang B.; Li M.; Xiao X.; Ma N.; Zhang K.

Published:2023-03-01
DOI:10.3390/met13030515

研究背景

随着社会的发展,各行各业对于材料的要求也越来越高。然而,目前材料的腐蚀和磨损问题依然存在,这些问题不仅会影响材料的使用寿命,还会对环境造成一定的污染。因此,如何提高材料的耐腐蚀和耐磨损能力成为了当前研究领域的重要问题。

研究内容

最近,一篇名为《等离子熔覆制备CoCr<sub>x</sub>FeMnNi高熵合金涂层的超声波空化侵蚀行为》的论文在《Metals》杂志上发表。研究人员利用等离子弧对0Cr13Ni5Mo钢表面进行了CoCr<sub>x</sub>FeMnNi高熵合金涂层的熔覆制备,并通过比较不同Cr含量(Cr20、Cr25、Cr30、Cr35)的涂层的微观结构、微硬度、空化侵蚀体积损失(CVL)、空化侵蚀体积损失率(CER)和侵蚀表面形态的差异,研究了Cr元素对空化侵蚀机制的影响。研究结果表明,随着Cr含量的增加,涂层的微硬度不断增加,微观结构转变为细树枝晶。Cr20、Cr25、Cr30和Cr35的微硬度分别为223.9 HV、250.5 HV、265.2 HV和333.7 HV。随着结构的变化,滑移模式从均匀分布转变为沿晶界分布,增加了滑移阻力。此外,随着堆垛故障能的降低,应变硬化能力增加。高熵合金的耐空化侵蚀能力随Cr含量的增加而增加。Cr35涂层20小时空化侵蚀的CVL仅为0Cr13Ni5Mo钢的26.84%,峰值CER仅为0Cr13Ni5Mo钢的28.75%。四种高熵合金涂层的断裂损伤机制均为明显的层状结构和纤维状断裂。

研究意义

该研究通过研究不同Cr含量的高熵合金涂层的空化侵蚀机制,发现Cr元素对涂层的微观结构、微硬度、滑移模式和耐空化侵蚀能力等方面均有重要影响。此外,该研究还发现高熵合金的耐空化侵蚀能力随Cr含量的增加而增加。这些发现为提高材料的耐腐蚀和耐磨损能力提供了新的思路和方法,具有重要的研究意义和应用价值。

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