同步超声冲击处理高熵合金

硬度提升43.4%，磨损率降71.7%

同步超声冲击处理在激光增材制造CoCrFeNi高熵合金中引入多级梯度结构和孪晶，不改变成分即可同时提高硬度并大幅降低磨损。

Jiang, Guorui · 果春焕 · 姜风春 · Li, Haixin · Yang, Zhenlin · Wang, Zhen · Liu, Chuanming · 佟运祥 · 朱礼龙 · 陈祖斌

Tribology International 2026

参数信息

平均显微硬度

243.4 HV0.2

硬度提升幅度

43.4 %

摩擦系数

0.85

磨损率降低

71.7 %

技术优势

硬度提升近一半

同步超声冲击引入多级梯度结构和孪晶，使平均显微硬度达到243.4 HV0.2，较常规试样提高43.4%，表面强化效果显著。

磨损率大幅降低

经过超声冲击处理后，磨损率降低了71.7%，摩擦系数也从0.94降至0.85，耐磨性明显改善。

孪晶提升耐磨性

分子动力学模拟表明，孪晶显著影响位错演化行为，从而提高了CoCrNiFe高熵合金的耐磨性。

不改变成分

通过整合同步超声冲击处理与直接能量沉积工艺，在不改变材料成分的情况下细化微观结构并增强表面性能，综合了冷加工和热处理的优点。

应用场景

• 耐磨高熵合金涂层：用于表面涂层，显著降低磨损，延长部件寿命。
• 激光增材制造：在增材制造过程中直接强化，省去后续热处理。
• 表面强化：引入梯度结构和孪晶，提高表面硬度和耐磨性。
• 航空航天结构件：提高材料耐磨性，适用于高要求航空部件。