高熵合金的制备方法研究现状

由5～13种主要金属制备的高熵合金近年来被广泛关注.高熵合金由于其高熵效应,其结构通常为简单的FCC或BCC结构,与传统合金相比,高熵合金有更好的塑性、强度、热稳定性和耐蚀性.由于其优异的性能,高熵合金被广泛应用于航天航空材料,耐火耐高温材料以及防蚀涂层材料等领域.高熵合金的制备方法有很多种,不同的方法都有其优点和劣势...     

高熵合金及其耐腐蚀性能的研究进展

高熵合金作为一种新型的合金,近年来受到科研工作者的广泛关注,由于其具有独特的相结构,所以表现出优异的综合性能,同时还具有抗腐蚀和防辐射等特殊功能特性,可作为在海洋极端环境下服役的海洋工程装备的应用材料,具有广阔的应用前景。本文介绍了高熵合金的定义、分类、成分设计和合金元素对其耐蚀性的影响,综述了激光熔覆高熵合金涂层耐蚀性的研究现状,最后对高熵合金的海洋工程装备应用前景进行了展望。     

激光熔覆工艺参数对高熵合金涂层性能的影响及其优化

采用同步送粉激光熔覆技术在Q235钢表面制备了CoCrFeNiMo高熵合金涂层。采用单因素试验研究了工艺参数对涂层形貌及性能的影响,并分析了其作用机理。通过正交试验得到最优工艺参数为:激光功率1000 W,进给速率4.5 mm/s,搭接率35%。此时涂层的平整度标差为0.036 mm,显微硬度为308.98 HV,平均腐蚀速率为0.0178 g/(m²·h)。结果表明,在试验范围内,涂层的平整度随着激光功率、进给速率和搭接率的提升得到改善,显微硬度和耐蚀性的变化趋势相同,它们与工艺参数对显微组织的影响相关。     

物理气相沉积制备高熵氮化物涂层的进展

从体系和沉积方法入手,分析了强氮化金属元素体系、弱氮化金属元素体系及含非金属元素体系在结构上的特性和共性给高熵氮化物涂层性能带来的影响,阐述磁控溅射和电弧离子镀膜技术沉积涂层的表面形貌、微观结构及性能方面的差异性,并分别总结这些制备技术的优缺点。最后对高熵氮化物涂层体系在结构成分设计和沉积方法两方面未来的研究方向进行了展望。     

等离子物理气相沉积高熵合金涂层及组织性能

采用等离子物理气相沉积的方法在316L不锈钢表面制备了AlCoCrFeNi高熵合金涂层,研究了喷涂距离和电流对高熵合金涂层物相组成、表面形貌、截面形貌、硬度、结合强度和耐磨性的影响。结果表明,不同喷涂距离和电流下,高熵合金涂层都主要由BCC、B2和FCC相组成;随着电流或者喷涂距离增加,涂层中BCC平均晶粒尺寸先增后减。当喷涂距离为460 mm时,随着电流从1600 A增加至2000 A,涂层平均摩擦系数逐渐增大,表面和截面硬度先减后增,涂层结合力和结合强度先增大后减小,涂层的磨损率先增加后减小;当电流为1800 A时,随着喷涂距离从420 mm增加至500 mm,涂层平均摩擦系数逐渐减小,表面硬度先减后增,截面硬度先增后减,涂层结合力和结合强度逐渐增大,涂层的磨损率逐渐减小。高熵合金涂层的磨损率与涂层表面硬度和内聚强度都有一定相关性。     

热喷涂制备铁基非晶合金涂层的研究进展

描述了典型的Fe基非晶合金体系及分类,阐述了热喷涂技术制备Fe基非晶合金涂层的性能(尤其是耐磨性和耐蚀性),指出了Fe基非晶合金涂层在制备、性能和相关形成机理方面存在的问题,指出今后应向如何制备高非晶含量Fe基非晶合金涂层和探究非晶合金涂层形成机理的方向进一步努力。     

高熵合金制备及其性能研究进展

基于高熵合金优异的性能,近年来,越来越多的学者对高熵合金开展了研究,由于各个领域对高熵合金的分类不统一,这也使人们对高熵合金的制备方法及性能研究并不深入。鉴于此,本文对高熵合金的主要合金成分组成、不同状态的材料制备方法进行了分析,并对高熵合金的相关性能进行了研究,以期能为高熵合金的应用提供一定的指导。     

高熵合金在电催化领域的研究进展

高熵合金具有高度无序的结构和广泛的成分调制范围,在力学性能、磁性等方面展示出优异的性能,近来研究结果表明,高熵合金在电催化反应中有望成为理想的催化材料。本文总结了近期高熵合金催化剂的前沿研究进展。从高熵合金的定义,制备方法以及在不同电化学反应中的研究进展等方面进行阐述;并对其在电催化领域的未来发展趋势进行了展望。     

FeNiCrCo-X系高熵合金的研究进展

概述了明显有别于传统合金高熵合金的基本概念、典型的四大效应及目前主要制备方法。重点分析了具有优异性能的Fe Ni Cr Co-(Al、Cu、Mn、Ti、Si)系高熵合金的国内外的研究动态、制备方法中存在的关键问题。深入探讨了高熵合金微观组织的特征、元素含量对其各项性能的影响,并展望了高熵合金在未来的发展方向和应用潜力。     

FeNiCrCo-X系高熵合金的研究进展

概述了明显有别于传统合金高熵合金的基本概念、典型的四大效应及目前主要制备方法。重点分析了具有优异性能的Fe Ni Cr Co-(Al、Cu、Mn、Ti、Si)系高熵合金的国内外的研究动态、制备方法中存在的关键问题。深入探讨了高熵合金微观组织的特征、元素含量对其各项性能的影响,并展望了高熵合金在未来的发展方向和应用潜力。     

车轴钢表面激光熔覆铁基合金涂层研究

通过激光熔覆技术在车轴表面熔覆一层高强度铁基合金形成复合涂层,研究了复合涂层制备过程中,激光功率、扫描速度、送粉量三个参数对熔覆涂层质量的影响,并且通过正交实验法得到最佳制备工艺。测试结果表明,在此工艺下制备的铁基合金涂层的硬度约为890 HV,是原有基体材料EA4T钢(280 HV)的3倍多。对磨实验中,铁基熔覆涂层损失量较小,约为0.1 g,远小于对磨金属的损失量。铁基合金涂层的硬度和耐磨性相较于基材都得到较大提高。     

AlBxCrCu0.5FeTi高熵合金的微观组织与硬度研究

研究AlBxCrCu0.5FeTi(x=0,0.2,0.4和0.6)高熵合金的组织,以及硬度与B含量的关系。利用真空电弧炉熔铸AlBxCrCu0.5FeTi高熵合金,使用金相显微镜、XRD、电化学工作站和显微硬度仪对合金进行表征分析。结果表明,该系合金的铸态组织是典型的树枝晶,AlBxCrCu0.5FeTi高熵合金铸态结构是简单的体心立方结构(BCC)和面心立方(FCC),高熵效应使AlBxCrCu 0.5FeTi合金具有简单的晶体结构;AlBxCrCu0.5FeTi(x=0,0.2,0.4和0.6)的硬度随含量B从0.2到0.6的增加而增加,其原因是B的加入使AlBxCrCu0.5FeTi合金晶格畸变加剧,发生固溶强化作用,合金硬度增加。合金AlB0.6CrCu0.5FeTi的腐蚀电流为3.024×10-6A/cm2,腐蚀电位为-0.369 V,显示出良好的耐腐蚀性能。     

凝固冷却方式对CoCrFeNiMn高熵合金的影响

高熵合金由于其独特的设计思路及优秀的性能。在表面技术领域有较强的应用前景。本文选用了三种不同的冷却方式(铸造凝固(Cast Solidification)、水淬凝固(Water Quenching Solidification)和雾化凝固(Atomization Solidification)对铝热反应制备的CoCrFeNiMn高熵合金熔体进行冷却,采用XRD、SEM和EDS技术对合金的相结构、微观组织进行了表征,同时采用HVS＿1000A维氏硬度仪测试了合金的硬度。结果表明：在不同的凝固冷却方式下,CoCrFeNiMn高熵合金的相结构主要由FCC+BCC两相组成,其中在水淬试样中产生了过渡的FCC相;合金的晶粒尺寸随着冷却速率的提高而减小,雾化试样的晶粒尺寸最小,为18.1μm²;合金硬度随着冷速的提高而逐步提高,雾化试样的硬度最高,达到了704.8HV。     

高密度高温高熵合金与陶瓷共晶复合材料的研究进展

高密度高温高熵合金与陶瓷共晶复合材料是一类由高熵合金与陶瓷组成的具有高密度和优异高温性能的共晶复合材料,兼顾高熵合金、陶瓷和共晶复合材料的性能优势,表现出优异的高温强度和良好的室温塑性,近年来得到广泛研究。本文总结了近年来高密度高温高熵合金与陶瓷共晶复合材料的研究现状,围绕共晶复合材料的成分组成、组织结构与材料性能的关系,从成分设计、元素组成、微观结构、室温和高温力学性能、高温抗氧化性、耐磨性和电化学腐蚀性能等方面综述了现有研究工作,并对其未来研发趋势进行了展望。     

激光熔覆制备金属陶瓷选择性吸收涂层的研究

针对金属陶瓷选择性吸收涂层的制备技术进行创新性探索,利用SYSWELD软件进行温度场的模拟分析,并首次将激光熔覆法和表面涂覆法相结合,在不锈钢基体上制备了Ni/Mo-TiC金属陶瓷单层涂层。结果表明,模拟计算的熔宽、熔深和实测值相吻合,熔覆过程的稀释率约为13.0%,说明涂层的冶金结合良好。此外,涂层在600℃退火1h后,其吸收率为80.7%(热处理前为79.8%),热发射率为6.0%(热处理前为5.5%),而且光学吸收性能无明显变化,物相组成较稳定,说明该涂层的高温稳定性好。     

稀土对激光熔覆生物陶瓷涂层性能的影响

采用激光熔覆的工艺方法制备出含稀土的硼CaP陶瓷涂层,通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和体外模拟体液(SBF)浸泡实验,对涂层物相组成、组织形貌和生物活性进行了研究。结果表明添加稀土氧化物La2O3之后,羟基磷灰石衍射峰明显上升,晶粒明显细化,涂层表面沉积的类骨磷灰石明显增多,生物活性明显改善。