热加工工艺

作者：齐开庆, 苏允海, 薛海龙, 周雨霏,

关键词：高熵合金, 等离子堆焊, 微观组织, 耐磨性, Laves相,

为了研究Ti元素的添加对AlCrFe2NiCu高熵合金组织和性能的影响，采用等离子堆焊技术在Q235低碳钢板表面制备AlCrFe2NiCu和AlCrFe2NiCuTi高熵堆焊合金，利用XRD、SEM、EDS以及EBSD分析合金的物相结构及微观组织，并采用维氏硬度计和磨料磨损试验机测试合金的显微硬度和耐磨性。结果表明：两种合金均主要由FCC、BCC1及BCC2三相组成，其中BCC1固溶体结构为Fe-Cr相、BCC2固溶体结构为NiAl相、FCC固溶体结构为富Cu相。同时在AlCrFe2NiCuTi合金中生成了Laves相，为TiFe2相。添加Ti元素后，合金的组织形貌由典型的树枝晶向花瓣状等轴晶转变。Ti元素的添加使得合金的硬度由410.0 HV提升到522.6 HV，磨损失重由1.36 g减少到0.42 g，晶粒尺寸细化了43.6%，耐磨性也显著提升，磨损机制为磨粒磨损。AlCrFe2NiCuTi合金的显微硬度及耐磨性的提升主要是由于Ti元素的添加所引起的细晶强化、固溶强化以及第二相强化共同作用的结果。硬度较高的Laves相在ID区析出，形成耐磨骨架，在磨损过程中大大阻碍磨粒在合金表面的运动，进而使得合金的耐磨性显著提高。

来源：2025年第24期

《热加工工艺》期刊编辑部

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