原位合成TiC增强CoCrFeNi高熵合金涂层

耐磨耐硫酸腐蚀

一种通过原位合成TiC实现增强相弥散分布的高熵合金涂层，晶粒细化至9.3 μm，在保证高硬度（420 HV）的同时，凭借致密钝化膜显著提升耐硫酸腐蚀性能，摩擦学性能优于传统直接添加TiC的涂层。

武会宾 · 王立平 · 张松 · 吴臣亮 · 张春华 · Sun X.Y. · Chen, Jianmin

Tribology International 2023

参数信息

平均晶粒尺寸

9.3 µm

显微硬度

420.2 ± 6 HV0.2

腐蚀电流密度

2.28 × 10−2 ± 0.8 μA/cm²

干摩擦比磨损率

0.05 mm³/Nm

腐蚀磨损比磨损率

0.06 mm³/Nm

技术优势

增强相弥散分布

原位合成的TiC在晶界处细小弥散分布，避免了直接添加造成的团聚，有利于均匀强化。

晶粒显著细化

TiC的引入将平均晶粒尺寸从23.6 μm降至9.3 μm，并提高低角度晶界比例至70.4%，阻碍位错运动。

耐蚀性提升

I-TiC涂层形成有序致密的钝化膜，有效阻挡硫酸侵蚀，腐蚀电流密度低于基体和其他涂层。

耐磨性最佳

由于TiC颗粒与摩擦副的点接触增加局部应力，磨损机制以磨粒磨损为主，但弥散分布使I-TiC涂层具有最低的比磨损率。

应用场景

• 高熵合金涂层：提供高硬度、细晶组织，适用于承受磨损与腐蚀的表面防护。
• 耐磨涂层：在干摩擦和腐蚀磨损下均具有低比磨损率，可延长部件寿命。
• 耐腐蚀涂层：致密钝化膜有效抵抗硫酸侵蚀，适用于酸性环境。
• 激光熔覆：利用激光熔覆在钢表面制备该涂层，实现冶金结合。