TiB₂@Ti颗粒增强高熵合金

硬度提升近两倍

一种用TiB₂@Ti颗粒增强的CoCrFeNi高熵合金基复合材料，在提高硬度的同时降低了摩擦系数，适合耐磨应用。

任波 · Xiao-Fan, Zhang · 赵瑞锋 · 张红松

Metals and Materials International 2024

具体参数

显微硬度

{'zh': '362', 'en': '362'} HV

平均摩擦系数

{'zh': '0.6664', 'en': '0.6664'}

技术优势

硬度大幅提升

TiB₂颗粒和Cr₂O₃沿晶界富集，加上Ti的固溶强化，使显微硬度比基体合金提高了约188 HV。

同时降低摩擦系数

复合材料的平均摩擦系数约为0.6664，比基体合金低0.087，意味着在滑动接触中更省能耗、磨损更轻。

耐磨机理明确

复合材料的主要磨损类型为磨粒磨损和氧化磨损，与基体合金相同，但硬度和摩擦性能的改善归因于明确的强化机制，便于进一步优化。

应用场景

• 耐磨涂层：硬度高且摩擦系数低，适合热喷涂耐磨涂层，延长零件寿命。
• 高强结构件：固溶与晶界强化使强度提高，可用于承受高载荷的结构件。
• 航空航天耐磨部件：优异的耐磨与硬度组合满足航空航天苛刻摩擦环境。
• 陶瓷基复合材料：含TiB₂陶瓷颗粒的金属基复合材料可作为陶瓷基复合材料的增强体或耐磨涂层。