激光熔覆制备高熵合金涂层耐磨性研究进展

机械零部件的摩擦磨损主要发生在材料表面，约有80%的零件工作失效是由表面磨损造成的。摩擦磨损增加了材料和能量的损耗，降低了可靠性和安全性。使用激光熔覆技术在基体表面制备高熵合金涂层的方法，能够使涂层与基体实现良好的冶金结合，以达到提升表面耐磨性能的目的。影响高熵合金涂层耐磨性的因素主要有涂层材料的力学性能，如硬度、塑性和韧性；熔覆过程中产生的缺陷，如表面粗糙不平、气孔和裂纹；摩擦工况，如高温环境和腐蚀环境。本文分析总结了激光熔覆高熵合金涂层的耐磨性影响因素及强化机制。首先，阐明了激光工艺参数(激光功率、激光扫描速度、光斑直径)和后处理工艺(热处理和轧制)对涂层质量及性能的影响；其次，概述了组元元素选择、高温环境和腐蚀环境对涂层耐磨性的影响；最后，对激光熔覆技术制备高熵合金涂层存在的问题进行归纳分析，并对未来的发展趋势进行了展望，如基于远平衡态的材料设计理论研发新材料、利用电场-磁场协同或激光-超声振动复合等新工艺提升涂层耐磨性等。