激光熔覆FeCoCrNiMo₀.₂高熵合金涂层

氢环境耐磨表现量化

专为高铁车轴耐氢脆微动磨损设计，揭示充氢前后损伤机制

Junjun, Jin · Zhang, Zhiyi · Chen, Bing · Wu, Xiangyang · Qiu, Feifei · 付正鸿 · Chen, Wenjing · 苟国庆

Wear 2025

具体参数

摩擦系数

{'zh': '0.60 (before H charging)', 'en': '0.60 (before H charging)'}

摩擦系数

{'zh': '0.93 (after H charging)', 'en': '0.93 (after H charging)'}

最大磨损深度

{'zh': '2.82 (before H charging)', 'en': '2.82 (before H charging)'} μm

最大磨损深度

{'zh': '3.63 (after H charging)', 'en': '3.63 (after H charging)'} μm

磨损体积

{'zh': '14.106×10⁴ (before H charging)', 'en': '14.106×10⁴ (before H charging)'} μm³

磨损体积

{'zh': '22.098×10⁴ (after H charging)', 'en': '22.098×10⁴ (after H charging)'} μm³

磨损率

{'zh': '28.213×10⁻⁶ (before H charging)', 'en': '28.213×10⁻⁶ (before H charging)'} mm/Nm

磨损率

{'zh': '36.600×10⁻⁶ (after H charging)', 'en': '36.600×10⁻⁶ (after H charging)'} mm/Nm

技术优势

首次揭露氢损伤对HEA涂层微动磨损的影响

通过充氢前后对比，明确了氢致点蚀坑、裂纹和应力集中导致磨损加剧的机制，为氢环境涂层设计提供依据。

耐磨性能可量化比较

在恒定载荷10 N和振幅50 μm下，充氢后磨损率从28.213×10⁻⁶ mm/Nm升至36.600×10⁻⁶ mm/Nm，磨损体积从14.106×10⁴ μm³增至22.098×10⁴ μm³，直观反映氢损伤程度。

应用场景

• 高铁耐氢涂层：替代现用涂层，避免车轴氢致微动磨损失效，提升安全性。
• 氢环境表面防护：为氢环境中金属部件提供防护，减少点蚀和脆性剥落。
• 抗微动磨损部件：用于高铁车轴等微动磨损敏感部件，延长维护周期。
• 高熵合金耐磨涂层：利用高熵合金固有耐磨性，结合激光熔覆工艺，制备高性能涂层。