2。1  实验粉末的制备 10

2。2  试验方法 10

2。2。1  预处理基材 11

2。2。2  涂层合金预制 11

2。2。3  激光熔覆实验 11

2。3  测试方法 13

2。3。1  金相试样的制备 13

2。3。2  涂层显微组织的观察 13

2。3。3  相结构分析 14

2。3。4  显微硬度测定 14

2。3。5  摩擦磨损实验 15

2。3。6  磨损机理观察和分析 16

2。3。7  电化学腐蚀实验 17

第三章 实验结果与分析 19

3。1  激光熔覆高熵合金显微组织分析 19

3。2  激光熔覆高熵合金涂层相结构分析 22

3。3  激光熔覆高熵合金涂层硬度分析 24

3。4  多道激光熔覆涂层摩擦磨损性能分析 25

3。5  激光熔覆高熵合金涂层耐蚀性研究分析 28

结 论 30

致 谢 31

参考文献 32

第一章 绪论

1。1    研究背景

高熵合金的概念起源于 1995 年，利用多主元素的高熵效应来设计合金，希望能引 发更多新合金的开发，以发现更多元的材料特性、现象及应用。

一直以来我们所熟悉的各种合金系统，几乎以一个主要元素为主，再添加若干次要 元素以改进其性质。例如钢以铁元素为主元素，Al 合金以 Al 为主元素。但以这种方式 设计出的合金系统因为元素数量的限制，仅有约 30 种而已[1]。叶均蔚教授于 1995 年提论文网

出多主元高熵合金的设计思想，并于 2004 年首次公开报道[2]。高熵合金可由五种或以上 元素为主元，以等原子比或近等原子比混合，性能明显区别于传统的合金材料。通过设 计适当的成分，适当的工艺，可使合金具有以下优点：高硬度、高热稳定性、高耐腐蚀 性、特殊电磁性能，甚至集以上性能为一体的优良性能，应用潜力十分巨大。近年来被 EI 按年份检索的，有关于高熵合金的文章篇数直线上升。可以看出高熵合金的研究正引 起国内外学者广泛的兴趣和日益增加的重视。

可是，对于高熵合金的研究，目前还处在开始阶段，主要存在以下一些问题[3]：

1．制备高熵合金方法单一。因为高熵合金在凝固时必须有适当的冷却速度，现有 的方法大多是，在是真空条件下的电弧炉熔炼技术，因为其具有较高的冷却速度，但是 这样制备的试样体积很小，另外，高熵合金中的一些主要元素如 Ni、Co 等，价格比较 高昂，所以制备较大块体试样的成本太高，很难满足工业生产需求。后来，有学者报道 说，可以用电化学沉积以及磁控溅射的方法，制备高熵合金涂层，但用这些方式制备的 涂层厚度最多只有几微米，高熵合金在性能上的优势很难体现出来。另外，这些方法对 基体也有某些要求，难以满足工业生产环境的需要。所以，对于高熵合金的应用，需要 开发一种能够在大多数大块基体材料上制备涂层以达到工业生产要求的技术。