激光熔覆AlCoCrFeNiCu高熵合金工艺优化及耐蚀性研究

目的 通过脉冲Nd:YAG固体激光器在Q235钢表面熔覆AlCoCrFeNiCu高熵合金涂层，改善其表面性能。方法 采用正交实验法优化激光熔覆工艺参数，通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜(SEM)及能谱仪(EDS)、显微硬度仪分析涂层的物相组成、显微组织、元素成分以及硬度分布。采用三电极体系对高熵合金涂层的极化性能以及电化学阻抗谱(EIS)进行测试，研究高熵合金涂层在质量分数为3.5%的NaCl溶液中的腐蚀行为。结果 以稀释率和硬度为响应并进行极差和方差分析，最终得出的最佳工艺参数如下:铺粉厚度为1.25 mm，扫描速度为180 mm/min，电流大小为220 A，离焦量为－7 mm。高熵合金涂层物相由富Cu的FCC相以及富(Al，Ni)的BCC相双相构成。表层微观组织为细小、均匀的等轴晶，中部为粗大的柱状树枝晶，涂层底部与基体结合处出现明显的平面晶。Cu元素在枝晶间出现轻微偏析。涂层最高硬度达到521HV0.2，是基体的2.7倍。在质量分数为3.5%的NaCl溶液中，AlCoCrFeNiCu高熵合金涂层较基体有更正的自腐蚀电位、更小的自腐蚀电流密度、更大的容抗弧半径以及阻抗模值，表现出良好的耐蚀性。结论 激光熔覆技术制得的高熵合金涂层成形良好、性能优异，AlCoCrFeNiCu高熵合金涂层能有效提高基体耐蚀性，起到保护作用。

Process Optimization and Corrosion Resistance of Laser Cladding AlCoCrFeNiCu High-entropy Alloy