Mba hanatsarana ny fanoherana ny akanjo amin'ny ampahany amin'ny tany mifandray amin'ny milina fambolena, FeCoCrNiMn avo entropy firaka, Fe90 firaka ary Ni60A vovoka firaka nofantenana ho amin'ny fianarana fampitahana. Ny coating mahatohitra dia nomanin'ny tamin'ny laser cladding teknolojia miaraka amin'ny vy 65Mn ho substrate, ary ny fahombiazany dia nosedraina tamin'ny alàlan'ny milina fitiliana friction sy akanjo. Ny vokatra dia naneho fa ny FeCoCrNiMn avo entropy firaka coating manana ny densest rafitra, somary tsotra voamadinika, ary tsy sarotra intermetallic compounds niforona; Ny fizarana voamaina microstructure amin'ny coatings firaka Ni60A sy Fe90 dia somary nikorontana. Ny fatiantoka amin'ny substrate vy 65Mn, ny firaka Ni60A, ny firaka Fe90 ary ny coating entropy avo lenta FeCoCrNiMn dia 9, 4, 5 ary 2 mg, ary ny fatiantoka ny substrate dia lehibe kokoa noho ny an'ny coating. Ny hamafin'ny Vickers Fe90 sy Ni60A firaka coatings dia 683.87 sy 663.62 HV, ary ny hamafin'ny Fe-CoCrNiMn avo entropy firaka coatings dia 635.81 HV, izay kely ambany noho ny hafa coatings, fa ny fitafy dia tsara.

Miaraka amin'ny fampivoarana haingana ny milina sy ny fitaovana fambolena, ny ampahany amin'ny tany mifandray amin'ny milina fambolena dia misy fiantraikany amin'ny fiatraikany sy ny fikorontanan'ny abrasives toy ny tany sy ny fasika mandritra ny fotoana maharitra, izay mametraka fepetra ambony kokoa amin'ny fanoherana ny tavy nentim-paharazana. - faritra mifandray. Anisan'ireo fepetra manohitra ny fitafy isan-karazany, ny fametahana tamin'ny laser sy ny fitsaboana amin'ny tany tsy nahomby tamin'ny faritra mifandray amin'ny tany dia fomba fitsaboana roa ampiasaina matetika. Samy mampiasa famenoana samihafa izy ireo mba handrendrehana na hanafanana ny akora fanosotra ho lasa semi-rendrika ary hanarona azy eo amin'ny sisin'ny substrate, ka manatsara ny fanoherana ny substrate. Ny akora fanosotra roa mahazatra indrindra amin'ny ampahany mifandray amin'ny tany dia ny firaka vy sy ny firaka mifototra amin'ny nikela. Samy mifototra amin'ny singa firaka ary manatsara ny fahombiazan'ny coating amin'ny fampidirana singa hafa mety. Amin'izao fotoana izao, ny fikarohana sy ny fampiharana ny fanatsarana ny fitaovan'ny fitaovana metaly nentim-paharazana dia efa akaiky ny saturation, ary ny toerana ho an'ny fikarohana dia miha-kely sy kely kokoa.

Ny alloy entropy avo dia ahitana singa isan-karazany miaraka amin'ny tahan'ny atomika mitovy, miaraka amin'ny dingan'ny vahaolana matanjaka kokoa sy tsotra, mampiseho hery avo, fanoherana avo lenta ary fanoherana ny harafesina tsara. Amin'ny fampiasana vovony entropy avo lenta mba hanomanana ny coating mahatohitra amin'ny milina fambolena, ny faritra mifandray amin'ny tany, ny ampahany dia manana fanoherana avo lenta ary afaka manitatra ny androm-piasany.

Laser cladding teknolojia dia ampiasaina hanomanana coatings, izay manana ny tombony ny hafanana fifantohana sy ny faritra kely voan'ny hafanana. Ny firafitry ny fandaminana novokarina tao amin'ny faritra fanariana dia hafa ihany koa amin'ny fomba fanasan-damba hafa, toy ny fametrahana electrospark, sputtering magnetron ary cladding plasma. Mandritra izany fotoana izany, ny teknolojian'ny fametahana tamin'ny laser dia ampiasaina hanomanana ny coating, ary ny rafitra fandaminana amorphous dia miforona ao amin'ny fikambanana coating. Amin'izao fotoana izao, vitsy ny fanadihadiana momba ny fampiharana ireo akora firakotra entropy avo lenta amin'ny fanomanana ny coating mahatohitra ho an'ny milina fambolena mifandray amin'ny tany. Ao amin'ity taratasy ity, Fe90 firaka, Ni60A firaka ary FeCoCrNiMn avo entropy firaka mitafy coatings dia nomanina teo ambonin'ny 65Mn vy mampiasa tamin'ny laser cladding teknolojia. Nampitahaina sy nodinihina ny toetran'ny fikorontanana sy ny fitafy amin'ny coatings entropy avo lenta, ary nokarohana ny lalàna tribological azy ireo mba hanomezana references amin'ny fanitarana ny fatran'ny alloy entropy avo.

1 Fitaovana sy fomba fanandramana

1. 1 Fiomanana coating
Ny santionany dia nampiasa 65Mn avo karbaona lohataona vy ho toy ny fototra, ary notapatapahina ho santionany amin'ny haben'ny 200 mm × 400 mm × 4 mm tamin'ny fampiasana ny metallographic milina fanapahana. Ny santionany dia nototoina sy nopotehina alohan'ny hametahana azy mba hisorohana ny sosona oksizenina, ny menaka ary ny loto hafa eo ambonin'ny santionany tsy hisy fiantraikany amin'ny tanjaky ny fatorana eo amin'ny coating sy ny santionany. 80, 120, 220, 800, 1 000, 1 500 ary 2 000 grit sandpaper no nampiasaina tamin'ny fitotoana. Ny santionany voapoizina dia nodiovina tamin'ny ethanol nandritra ny 5 minitra, napetraka tao anaty lafaoro fanamainana amin'ny 105 ℃ mandritra ny 10 minitra, ary voaisy tombo-kase sy voatahiry rehefa avy maina. Fe90 firaka, Ni60A firaka sy FeCoCrNiMn avo entropy firaka vovony (zaza haben'ny 45 ka hatramin'ny 105 μm) no voafidy ho toy ny cladding fitaovana sosona. Ny firafitry ny simika amin'ny fitaovana fitsapana sy ny vovoka dia aseho ao amin'ny tabilao 1. Ny herin'ny famokarana ambony indrindra amin'ny CW-CBW-8000G-91-20L laser cladding fitaovana dia 25,000 W. Ny fitsapana dia mampiasa ny fomba famahanana vovoka amin'ny side-axis broadband, argon entona fiarovana, ary ny hatevin'ny coating dia 1 mm. Ny mari-pamantarana fizotry ny fametahana dia aseho ao amin'ny tabilao 2.

1.2 Fitsapana toetra
65Mn vy dia santionany S1, Ni60A firaka coating dia santionany S2, Fe90 firaka coating dia santionany S3, ary FeCoCrNiMn avo entropy firaka coating dia santionany S4. Ny vahaolana etching metallografika amin'ny santionany S1 dia 4% asidra asidra (asidra asidra sy ethanol anhydrous, ny tahan'ny volume dia 4: 100); ny metallographic etching vahaolana ny santionany S2 dia varahina sulfate pentahydrate vahaolana (hydrochloric asidra, rano sy varahina sulfate, boky tahan`ny dia 10: 10: 1); Ny vahaolana etching metallografika amin'ny santionany S3 sy S4 dia 5% aqua regia (asidra hydrochloric mivondrona sy asidra nitric mivondrona, ny tahan'ny volume dia 3: 1).

Ny microstructure metallografika an'ny santionany dia nojeren'ny Leica DM4000M metallography microscope; ny ambonin'ny sy ny cross-fizarana hamafin'ny santionany dia refesina amin'ny Jinan Times TMVS-1 nomerika fampisehoana Vickers hamafin'ny tester; ny fikorontanana sy ny fanatontosana ny fitaovana dia hitan'ny MMU-10 microcomputer-controlled end face friction and wear tester; ny mpivady friction pin-disc dia nampiasaina tamin'ny fitsapana, ary ny baolina fikosoham-bary dia baolina fikosoham-bary ZrO2 misy savaivony 6 mm. Ny mari-pamantarana fitsapana dia ny enta-mavesatra 50 N, ny hafainganam-pandeha 80 r / min, ary ny fotoana fikorontanana 120 min; Ny morphologie horakoraka amin'ny fitafy aorian'ny fitsapana ny friction sy ny fitafy ny santionany dia nojerena tamin'ny mikraoskaopy optika.

Valin'ny fitsapana sy fanadihadiana

2.1 Firafitry ny coating metallografika
Ny sary 1 dia mampiseho ny sarin'ny firafitry ny metallografika amin'ny santionany S1, S2, S3 ary S4. Araka ny asehon'ny sary 1a, ny firafitry ny santionany S1 dia tena ahitana ferrite sy perlite zaraina amin'ny endrika grid. Hita mazava tsara amin'ny sary 1b fa ny microstructure amin'ny coating ny santionany S2 dia dendrites sy reticular eutektika, ny dingana fandaminana dia somary tsara, ary ny dendrites dia somary misavoritaka, ary ny strip lava sy ny blocky fikambanana dia miteraka tsy ara-dalàna. Araka ny aseho amin'ny sary 1c, ny microstructure ny cross section ny coating ny santionany S3 dendrites marokoroko sy fanamiana, interlaced dendrite fikambanana, ary be dia be ny mazava loko mamirapiratra granular rotsak'orana. Araka ny aseho ao amin'ny sary 1d, ny fikambanan'ny cross-sectional ny coating ny santionany S4 no matevina indrindra, indrindra indrindra ahitana ny equiaxed kristaly nizarazara, ary ny lavaka tsy ara-dalàna dia precipitated. Raha ampitahaina amin'ireo fikambanana efatra, ny haben'ny voamaina amin'ny coating S4 no kely indrindra, ny voany dia matevina sy mitovitovy, ny voany dia somary tsotra, ary tsy misy fananganana intermetallic sarotra.

2. 2 Microhardness ny coating
Ny sary 2 dia fampitahana ny microhardness ambonin'ny santionany. Ny hamafin'ny Vickers amin'ny santionany S1, S2, S3 ary S4 dia manodidina ny 234.02 HV, 683.87 HV, 663.62 HV ary 635.51 HV. Ny sary 3 dia fampitahana ny microhardness cross-sectional ny santionany. Hita avy amin'ny sary 3 fa ny salan'isa Vickers hamafin'ny coatings ny santionany S2 sy S3 dia 3 ka hatramin'ny 4 avo heny noho ny santionany S1, izay manondro fa ny hamafin'ny ny coatings ny S2 sy S3 dia ambony kokoa sy ny cladding metallurgy crystallization. tsara kokoa ny vokany. Ny hamafin'ny Vickers eo ho eo amin'ny fonon'ny santionany S4 dia ambany kely noho ny an'ny santionany S2 sy S3. Izany dia satria rehefa ny FeCoCrNiMn avo entropy firaka vovoka dia mivaingana mafy, ny masontsivana fanodinkodinana dia kely, ary ny FCC firafitry ny kristaly dia precipitated sy niparitaka tao amin'ny amorphous ny cladding sosona, izay afaka maneho amin'ny lafiny iray fa ny FeCoCrNiMn avo entropy firaka. coating manana mafy mafy sy ambany hamafin'ny.

2.3 Toetran'ny friction sy fitafy
2.3.1 Salan'isan'ny friction
Ny sary 4 dia ny salan'isan'ny fikaonan-doha amin'ny santionany S1, S2, S3 ary S4. Hita fa amin'ny mari-pana ao amin'ny efitrano, ny salan'isan'ny friction amin'ny tampon'ny santionany S1 dia eo amin'ny 0.53, ary ny salan'isan'ny friction dia miovaova be indrindra ao anatin'ny 20 minitra voalohany, miakatra amin'ny 0.6 eo ho eo; Rehefa mandeha ny fotoana, ny salan'isan'ny friction dia mirona ho marin-toerana. Izany dia satria amin'ny dingana voalohany amin'ny fifandonana eo amin'ny santionany S1 sy ZrO2 baolina fikosoham-bary, dia misy potipoti-javatra be dia be eo amin'ny marika mitafy sy ny baolina fikosoham-bary, izay miteraka adin-tsaina lehibe, ka miteraka fiovaovan'ny friction coefficient. Ny salanisan'ny friction coefficients amin'ny santionany S2, S3 ary S4 dia manodidina ny 0.38, 0.32 ary 0.25. Ny fizarana saro-pady amin'ny poti-zaza mafy ao amin'ny santionany S2 dia mahatonga ny curve coefficient friction antonony hiovaova mahery vaika kokoa. Ny hamafin'ny santionany S3 sy S4 dia kely kokoa noho ny ZrO2 fitotoana baolina. Ny fitaovana firaka coating miaraka amin'ny hamafin'ny ambany ihany koa dia manana tanjaky ny hety ambany, izay manampy amin'ny fampihenana ny tahan'ny friction antonony mandritra ny friction. Ny curve coefficient friction antonony amin'ny santionany S3 sy S4 dia manana fironana mitovy amin'ny ankapobeny, mitazona fifandanjana mavitrika. Anisan'izany, ny salan'isan'ny friction amin'ny santionany S4 no ambany indrindra, ny herin'ny friction eo ambanin'ny hery mitovy no kely indrindra, ary ny ambany indrindra ny haavon'ny akanjo. Izany dia satria rehefa mihamangatsiaka haingana ny santionany S4, dia vitsy kokoa ny poti-tsarin'ny fahalotoana, malefaka kokoa ny endrik'ilay coating ary misy lesoka vitsy kokoa, ary ny fifandraisana amin'ny baolina fikosoham-bary ZrO2 dia malama kokoa, tsy misy fiovaovana miharihary sy mahery vaika.

2. 3. 2 Manao fampihenana lanja
Ny angon-drakitra momba ny fihenan-danjan'ny santionany dia aseho amin'ny sary 5. Ny fatiantoka ambony indrindra amin'ny santionany S1 dia 9 mg, ary ny fatiantoka amin'ny santionany S2 sy S3 dia 4 mg sy 5 mg. Amin'izy ireo, ny fatiantoka amin'ny santionany S4 no ambany indrindra, izany hoe 2 mg. Izany dia satria ny FeCoCrNiMn avo entropy alloy coating dia manana dingana FCC tokana, plastika avo ary henjana tsara. Eo ambanin'ny voka-dratsin'ny enta-mavesatra 50 N, ny FeCoCrNiMn avo lenta entropy akora dia afaka mitroka angovo be dia be, tsy mora ny mamorona peeling harerahana, ary manana fanoherana tsara.

2.3.3 Manao famakafakana morphologie
Ny sary 6 dia mampiseho ny morphologie horakoraka amin'ireo santionany efatra voamarika ao anatin'ny fepetra fitsapana mitovy aorian'ny fitafy 120 minitra. Araka ny hita ao amin'ny Figure 6a, S1 dia manana fiovaovan'ny plastika mafy noho ny hamafin'ny ankapobeny, ny tampon'ny felam-boninkazo dia manjavozavo, misy faritra lehibe amin'ny fatorana sosona, ary mitranga ny delamination. Araka ny hita ao amin'ny sary 6b, ny fonon'ny santionany S2 dia mizara tsy ara-dalàna miaraka amin'ireo singa fotsy miendrika teboka elliptika, izay mampitombo ny hamafin'ny coating, miaraka amin'ny holatra hita miharihary sy ny vavahady tokana. Ny hamafin'ny coating ambonin'ny santionany S3 no ambony indrindra, araka ny aseho ao amin'ny Figure 6c, ny sakan'ny holatra dia tery, ary ny grooves eo amin'ny coating ambonin'ny dia marivo. Mifanohitra amin'izany kosa, ao amin'ny Figure 6d, ny gorodona amin'ny coating ny santionany S4 dia tena malama, izay noho ny firafitry ny firafitry ny cladding sosona, voa madinika nahandroina, ary ny fitafy tsara fanoherana; Misy pores tsy ara-dalàna miharihary ao amin'ny alokaloka, izay mety ho vokatry ny vovobony avo entropy mifangaro amin'ny entona ao amin'ny fanjakana mitsonika eo ambanin'ny mari-pana ambony amin'ny taratra laser, ary ny entona mipoitra rehefa mangatsiaka ny santionany mba hamorona pores. .

Eo ambanin'ny fepetra fitsapana mitovy, ny lehibe kokoa ny sakan'ny fitsapana dia mitafy holatra, ny lehibe kokoa ny fihenan'ny lanja. Amin'ny fampitahana ny lanjan'ny santionany samihafa ao amin'ny Figure 5, dia hita fa ny fifandraisana misy eo amin'ny haben'ny santionany mitafy scar dia S1> S3> S2> S4. Izany dia mifanaraka amin'ny valin'ny fitsapana momba ny fihenan'ny lanja hita ao amin'ny sary 5.

Famaranana

1) Ny entropy ambony FeCoCrNiMn firaka coating manana ny rafitra matevina sy ny haben'ny voa madinika indrindra, raha ny fizarazaran'ny voamaina microstructure ny coatings firaka Ni60A sy Fe90 dia mikorontana kokoa. Ny feCoCrNiMn avo entropy firaka coating dia somary tsotra rafitra voamadinika ary tsy misy saro-takarina intermetallic kanto miforona.

2) Ny hamafin'ny Vickers ny firaka Ni60A, Fe90 firaka ary FeCoCrNiMn avo entropy firaka coatings dia eo ho eo 683.87, 663.62 sy 635.51 HV, izay ambony lavitra noho ny Vickers hamafin'ny substrate (234.02 HV). Ny lanjan'ny hamafin'ny Fe-CoCrNiMn avo entropy firaka coating dia kely ambany noho ny an'ny Ni60A firaka sy Fe90 firaka coatings, izay tsy misy fiantraikany amin'ny fitafy fanoherana.

3) Ny fatiantoka amin'ny substrate vy 65Mn, ny firaka Ni60A, ny firaka Fe90 ary ny firaka entropy avo Fe-CoCrNiMn dia 9, 4, 5 ary 2 mg. Ny fehin-koditra vita amin'ny feCoCrNiMn avo entropy alloy coating no malefaka indrindra, miaraka amin'ny halalin'ny fery marivo, ny fatiantoka kely ary ny fanoherana avo indrindra.