AlCr1.3TiNi2共晶高熵合金的高温摩擦学性能及磨损机理

采用电磁悬浮熔炼+直接铸造的方法制备了千克级的AlCr_1.3TiNi₂共晶高熵合金，借助TEM、APT等表征手段分析了该合金的微观组织与成分分布，使用HT-1000摩擦试验机对比研究了该合金与GH4169镍基高温合金的高温摩擦学性能。结果表明：该共晶高熵合金具有超细的层片状共晶组织(层片间距约350 nm)，其共晶两相为晶格错配度只有约2%的bcc相与L2₁相，L2₁相中还存在大量的纳米析出相；≤600℃时，共晶高熵合金的磨损机理以磨粒磨损为主，其磨损率均低于GH4169合金；800℃时，共晶高熵合金的磨痕表面塑性变形加剧，其摩擦系数明显高于GH4169合金，但2者的磨损率相差不大。GH4169合金高温耐磨性的提高得益于其磨损表面氧化物膜的形成，而共晶高熵合金出色的耐磨性主要与其良好的高温组织稳定性及力学性能有关。