近日，我院机械工程学科博士研究生李英在激光熔覆高硬耐磨涂层方面取得重要进展，相关研究成果《铁含量对激光熔覆制备的AlCoCrFeNi 高熵合金涂层微观结构和耐磨性的影响》（Effect of Fe content on the microstructure and wear resistance of AlCoCrFeNi high-entropy alloy coating prepared by laser cladding）发表在《Applied Surface Science》。《Applied Surface Science》是高性能涂层研究领域的知名期刊，目前影响因子为6.3（SCI二区top）。论文第一作者为博士研究生李英，通讯作者为石永军教授，中国石油大学（华东）为第一署名单位和唯一通讯作者。
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以铁为主要元素的钢铁材料广泛应用于交通运输、机械制造和石油工业。然而，随着科学技术的飞速发展，传统钢材由于硬度低、耐磨性差，已难以满足实际应用的需求。激光熔覆为解决钢铁材料耐磨性差的问题提供了一条新途径。AlCoCrFeNi高熵合金由于其高强度、高硬度被认为是高性能涂层的潜在材料。但是在激光熔覆过程中为保证涂层与基体之间的冶金结合，一定的稀释率是必不可少的，这会导致涂层中Fe含量过高，影响涂层性能。为了更好控制涂层中的Fe含量，系统研究Fe元素对激光熔覆AlCoCrFeNi涂层的微观组织和摩擦性能的影响。对于AlCoCrNi 和 AlCoCrFe0.5Ni 涂层，球形/椭圆形 BCC 相沉淀在晶粒内的 B2 主相上。在 AlCoCrFeNi 和 AlCoCrFe1.5Ni 涂层中，BCC 和 B2 相干析出相的形状演变为编织状 BCC + B2 旋光分解结构。AlCoCrFe0.5Ni 涂层具有最高的显微硬度和最低的磨损率，这是由于细晶粒强化、位错强化以及在 B2 主相上析出球形/椭球形 BCC 相形成了特殊的显微结构，从而抵抗了摩擦球的压痕，防止了大尺寸磨损碎屑从试样表面犁出。这项研究有助于推动经济型耐磨 HEAs 涂层的工业应用。
微观组织演变机理和摩擦磨损机制
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2024.162019
