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Su'esu'e i mea fa'aofuofu o pa'u entropy maualuga fa'alavalava fa'alavalava i vaega e pa'i i le palapala

Mati 7, 2024

Ina ia faʻaleleia le faʻaogaina o le faʻaogaina o vaega e faʻafefe i eleele o masini faʻatoʻaga, FeCoCrNiMn maualuga entropy alloy, Fe90 alloy ma Ni60A pa'u uamea na filifilia mo su'esu'ega fa'atusatusa. O le fa'alavalava fa'alavalava na saunia e tekinolosi fa'apipi'i leisa ma le 65Mn uamea e fai ma sui, ma o lona ofuina o le faatinoga na tofotofoina e ala i le fete'ena'i ma le ofuina o masini su'ega. O fa'ai'uga na fa'aalia ai o le FeCoCrNiMn high entropy alloy coating o lo'o i ai le fausaga sili ona mafiafia, fa'ato'a faigofie fatu, ma e leai ni mea fa'alavelave fa'atasi na faia; o le microstructure saito tufatufaina o Ni60A ma Fe90 coatings alloy sa fai si faaletonu. O le gau o le 65Mn u'amea substrate, Ni60A u'amea, Fe90 u'amea ma FeCoCrNiMn maualuga entropy u'amea coating e 9, 4, 5 ma 2 mg i le faasologa, ma o le gau gau o le substrate na sili atu nai lo le ufiufi. O le Vickers maaa o Fe90 ma Ni60A paʻu uʻamea 683.87 ma 663.62 HV, ma o le maaa o Fe-CoCrNiMn maualuga entropy uʻamea faʻapipiʻi o le 635.81 HV, lea e laʻititi laʻititi nai lo isi paʻu, ae o lona faʻaogaina e lelei.

Faʻatasi ai ma le televave o le atinaʻeina o masini faʻatoʻaga ma meafaigaluega, o vaega e faʻafesoʻotaʻi ai le eleele o masini faʻatoʻaga e aʻafia i le aʻafiaga o le ofuina ma le feteʻenaʻiga o mea faʻapipiʻi e pei o le palapala ma le oneone mo se taimi umi, lea e tuʻuina ai manaʻoga maualuga i luga o le faʻaogaina o le eleele masani. -feso'ota'i vaega. Faatasi ai ma auala eseese e tetee atu ai i ofu, o le faʻapipiʻiina o le laser ma le faʻafefeteina o le faʻaogaina o le faʻaletonu o vaega o loʻo faʻafesoʻotaʻi i le eleele, o ni auala e lua e masani ona faʻaaogaina. Latou te faʻaogaina uma mea faʻapipiʻi eseese e faʻafefete ai pe faʻamafanafanaina le mea faʻapipiʻi i totonu o se tulaga semi-liusuava ma ufiufi i luga o le mea faʻapipiʻi, ma faʻaleleia atili ai le ofuina o le meaʻai. O mea e lua e masani ona faʻapipiʻiina mo vaega e faʻafesoʻotaʻi ai le palapala o uʻamea faʻavae uʻamea ma faʻavae nickel. O mea faʻapipiʻi uma e faʻavae i luga o se elemene faʻapipiʻi ma faʻaleleia le faʻaogaina o le faʻaogaina e ala i le faʻaopoopoina o isi elemene talafeagai. I le taimi nei, o le suʻesuʻega ma le faʻaogaina o le faʻaleleia o le faʻaogaina o mea faʻamea masani ua latalata i le saturation, ma o le avanoa mo suʻesuʻega o loʻo faʻaitiiti ma laiti.

O u'amea maualuga entropy o lo'o tu'ufa'atasia i elemene fa'afefiloi fa'atasi ma fa'atusatusaga fa'aatomiki tutusa, fa'atasi ai ma toniga ma faigofie fa'amalo vaifofo vaega, fa'aalia le malosi maualuga, maualuga le fa'aogaina o le ofuina ma le lelei o le pala. O le fa'aaogaina o le pa'u u'amea maualuga entropy e saunia ai fa'alavalava fa'alavalava i luga o masini fa'ato'aga vaega e fa'afeso'ota'i le palapala, o vaega e maualuga le fa'alavalava ma e mafai ona fa'alautele atili ai lo latou ola tautua.

E fa'aaogaina le tekonolosi fa'apipi'i leisa e saunia ai fa'alavalava, o lo'o i ai le lelei o le fa'aogaina o le vevela ma le sone la'ititi o le vevela. O le faʻatulagaga faʻatulagaina o loʻo gaosia i totonu o le eria e tuʻuina atu ai e ese foi mai isi auala faʻapipiʻi, e pei o le electrospark deposition, magnetron sputtering ma plasma cladding. I le taimi lava e tasi, o loʻo faʻaaogaina le tekonolosi faʻapipiʻi leisa e saunia ai faʻaofuofu, ma faʻatulagaina faʻalapotopotoga amorphous i totonu o le faʻalapotopotoga faʻapipiʻi. I le taimi nei, o loʻo i ai ni nai suʻesuʻega i luga o le faʻaogaina o mea faʻapipiʻi entropy maualuga i le sauniuniga o faʻaofuofu faʻasaʻo mo masini faʻatoʻaga vaega e faʻafesoʻotaʻi eleele. I lenei pepa, Fe90 u'amea, Ni60A u'amea ma FeCoCrNiMn maualuga entropy u'amea fa'alava fa'aofuofu sa saunia i luga o le 65Mn u'amea fa'aoga leisa fa'alava tekonolosi. Sa fa'atusatusaina ma su'esu'eina le fete'ena'iga ma le fa'aofuina o mea fa'apipi'i entropy maualuga, ma sa su'esu'eina a latou tulafono fa'apitoa e tu'uina atu ai se fa'amatalaga mo le fa'alauteleina o le fa'aogaina o u'amea maualuga entropy.

1 Faʻataʻitaʻiga mea ma metotia

1. 1 Sauniuniga ufiufi
O le faʻataʻitaʻiga na faʻaaogaina le 65Mn maualuga carbon spring uʻamea e fai ma mea faʻavae, ma sa tipiina i faʻataʻitaʻiga ma le tele o le 200 mm × 400 mm × 4 mm e faʻaaoga ai se masini tipi metallographic. O le faʻataʻitaʻiga sa eleele ma faʻapupulaina aʻo leʻi faʻapipiʻiina e puipuia ai le faʻaogaina o le oxide, suauu ma isi mea leaga i luga o le faʻataʻitaʻiga mai le aʻafiaina o le malosi faʻapipiʻi i le va o le ufiufi ma le faʻataʻitaʻiga. 80, 120, 220, 800, 1 000, 1 500 ma le 2 000 grit pepa sa fa'aaogaina mo le oloina. O le faʻataʻitaʻiga faʻalelei na faʻamama faʻamama i le ethanol mo le 5 min, tuʻu i totonu o se ogaumu faʻamago i le 105 ℃ mo le 10 min, ma faʻamaufaʻailogaina ma teuina pe a uma ona faʻamago. Fe90 u'amea, Ni60A u'amea ma FeCoCrNiMn maualuga entropy u'amea pa'u (masini lapoa o le 45 i le 105 μm) na filifilia e fai ma mea fa'apipi'i. O le vailaʻau vailaʻau o mea faʻataʻitaʻi ma paʻu o loʻo faʻaalia i le Laulau 1. O le maualuga o le malosi o le gaosiga o le CW-CBW-8000G-91-20L masini faʻapipiʻi leisa o le 25,000 W. O le suʻega e faʻaaogaina ai le auala e fafagaina ai le paʻu lautele, argon. kesi puipuia, ma o le mafiafia o le ufiufi o le 1 mm. O fa'asologa o fa'agasologa fa'apipi'i o lo'o fa'aalia ile Laulau 2.

1.2 Su'ega uiga
65Mn uʻamea o le faʻataʻitaʻiga S1, Ni60A faʻapipiʻi uʻamea faʻataʻitaʻiga S2, Fe90 faʻapipiʻi uʻamea faʻataʻitaʻiga S3, ma FeCoCrNiMn maualuga entropy uʻamea faʻapipiʻi faʻataʻitaʻiga S4. Ole vaifofo fa'ameamea ole fa'ata'ita'iga S1 ole 4% nitric acid solution (concentrated nitric acid and anhydrous ethanol, volume ratio is 4:100); o le vaifofo etching metallographic o le faataitaiga S2 o le apamemea sulfate pentahydrate solution (hydrochloric acid, vai ma apamemea sulfate, voluma ratio o le 10: 10: 1); o le vaifofo etching metallographic o faʻataʻitaʻiga S3 ma S4 o le 5% aqua regia (concentrated hydrochloric acid ma concentrated nitric acid, volume ratio o le 3: 1).

O le metallographic microstructure o le faʻataʻitaʻiga na matauina e Leica DM4000M metallographic microscope; o le i luga ma le maaa o le koluse o le faʻataʻitaʻiga na fuaina e Jinan Times TMVS-1 faʻaaliga numera Vickers maaa suʻega; o le fete'ena'iga ma le fa'aogaina o mea na iloa e le MMU-10 microcomputer-controlled end face friction and wear tester; o le pine-disc friction paiga sa fa'aaoga mo le su'ega, ma o le polo olo o se ZrO2 olo olo fa'atasi ma le lautele o le 6 mm. O faʻataʻitaʻiga faʻataʻitaʻiga o le uta 50 N, saoasaoa 80 r / min, ma taimi faʻafefe 120 min; O le fa'aogaina o le ma'ila o le fa'ata'ita'iga pe a mae'a le su'ega o le fa'ata'ita'iga na mata'ituina e se microscope opitika.

2 Suʻega iʻuga ma suʻesuʻega

2.1 Fa'asologa o metallographic o le faʻapipiʻiina
Fa'ata 1 o lo'o fa'aalia ai le fa'atulagaina o fa'ata'ita'iga o fa'ata'ita'iga S1, S2, S3 ma le S4. E pei ona fa'aalia i le Ata 1a, o le fausaga o le fa'ata'ita'iga S1 o lo'o fa'apipi'iina i le ferrite ma le pearlite o lo'o tufatufaina i se fa'asologa. E mafai ona iloa manino mai le Ata 1b o le microstructure o le ufiufi o le faataitaiga S2 o dendrites ma reticular eutectics, o le vaega faʻalapotopotoga e fai si lelei, ma le dendrites e fai si fesuaʻi, ma o le laina umi ma faʻalapotopotoga poloka e faʻatupuina le masani ai. E pei ona faʻaalia i le Ata 1c, o le microstructure o le koluse vaega o le ufiufi o le faataitaiga S3 o dendrites masoa ma toniga, interlaced dendrite faalapotopotoga, ma se numera tele o timuga iila iila malamalama. E pei ona faʻaalia i le Ata 1d, o le faʻalapotopotoga faʻasolosolo o le faʻapipiʻiina o le faʻataʻitaʻiga S4 e sili ona mafiafia, e masani lava ona aofia ai tioata tutusa tutusa tufatufaina, ma pu le masani ai ua paʻu. Faʻatusatusa faʻalapotopotoga e fa, o le maualuga o fatu o le S4 coating e sili ona laʻititi, o fatu e mafiafia ma toniga, o fatu e faigofie tele, ma e leai se faʻalavelave faʻalavelave faʻapipiʻi faʻapipiʻi.

2. 2 Microhardness o le ufiufi
Ata 2 o se fa'atusatusaga o le microhardness luga o fa'ata'ita'iga. O le maaa Vickers o faʻataʻitaʻiga S1, S2, S3 ma S4 e tusa ma le 234.02 HV, 683.87 HV, 663.62 HV ma le 635.51 HV. Ata 3 o se faʻatusatusaga o le microhardness cross-sectional o faʻataʻitaʻiga. E mafai ona iloa mai le Ata 3 o le averesi Vickers maaa o coatings o faataitaiga S2 ma S3 e 3 i 4 taimi maualuga atu nai lo le faataitaiga S1, e faailoa ai o le maaa o le coatings o S2 ma S3 e maualuga atu ma le cladding metallurgy crystallization. e sili atu le aafiaga. O le averesi Vickers ma'a'a o le faʻapipiʻi luga ole faʻataʻitaʻiga S4 e laʻititi laʻititi nai lo faʻataʻitaʻiga S2 ma S3. E mafua ona o le FeCoCrNiMn maualuga entropy u'amea paʻu e vave ona faʻamalosia, o le lattice distortion e laʻititi, ma o le FCC faʻapipiʻi tioata e faʻafefeteina ma faʻasalalau i le amorphous o le paʻu paʻu, lea e mafai ona atagia i se tulaga patino o le FeCoCrNiMn maualuga entropy alloy. fa'apipi'i e lelei le ma'a'a ma le ma'a'a maualalo.

2.3 Feeseeseaʻiga ma mea faʻaofuofu
2.3.1 Feso'ota'i fua fa'atatau
Fa'ata 4 o le averesi o fese'aiga fa'asolo o fa'ata'ita'iga S1, S2, S3 ma le S4. E mafai ona iloa i le vevela o le potu, o le averesi o feseʻenaʻiga o luga ole faʻataʻitaʻiga S1 e tusa ma le 0.53, ma o le fua faʻatatau o felafolafoaʻiga e sili ona fesuisuiai i le 20 minute muamua, e oʻo atu i le 0.6; a'o alu pea le taimi, o le averesi o fe'ese'esega e foliga mai e mautu. E mafua ona i le amataga o le feteʻenaʻiga i le va o le faʻataʻitaʻiga S1 ma le ZrO2 olo olo, o loʻo i ai le tele o le ofuina o lapisi i le va o le faʻailoga faʻailoga ma le polo olo, lea e maua ai le mamafa tele o le sele, e mafua ai le fesuisuiaʻi maʻai o le faʻasalaga faʻafefe. Ole fua fa'atatau ole fa'ata'ita'iga S2, S3 ma le S4 e tusa ma le 0.38, 0.32 ma le 0.25. O le lavelave o le tufatufaina atu o vaega malō i le fa'ata'ita'iga S2 e mafua ai ona fesuisuia'i tele le pi'opi'o o fese'aiga. O le maaa o faʻataʻitaʻiga S3 ma S4 e laʻititi tele nai lo le ZrO2 olo olo. O mea fa'apipi'i fa'apipi'i ma le ma'a'a maualalo e maualalo fo'i le malosi o le sele, lea e fa'aitiitia ai le aofa'i o fe'ese'esega i taimi o fe'ese'esea'iga. Ole fua fa'atatau ole fe'avea'i ole fa'ata'ita'iga S3 ma le S4 o lo'o i ai le tulaga tutusa, fa'atumauina se paleni malosi mautu. Faatasi ai ma i latou, o le averesi o feteʻenaʻiga o le faʻataʻitaʻiga S4 o le pito sili ona maualalo, o le malosi o le feteʻenaʻiga i lalo o le malosi lava e tasi e sili ona laʻititi, ma o le tikeri o le ofuina e sili ona maualalo. E mafua ona o le faʻataʻitaʻiga S4 e vave ona faʻamafanafanaina, e itiiti ni vaega o vaega le mama, e sili atu le sologa lelei o le ufiufi ma e itiiti ni faaletonu, ma o le faʻafesoʻotaʻi ma le ZrO2 e faʻafefeteina polo e sili atu le malie, e aunoa ma ni suiga manino ma tele.

2. 3. 2 La'ei pa'u mamafa
O faʻamaumauga o le paʻu o le mamafa o faʻataʻitaʻiga o loʻo faʻaalia i le Ata 5. O le maualuga o le gau o le faʻataʻitaʻiga S1 o le 9 mg, ma o le gau o faʻataʻitaʻiga S2 ma le S3 e 4 mg ma le 5 mg. Faatasi ai ma i latou, o le gau o le faʻataʻitaʻiga S4 e sili ona maualalo, o le 2 mg. E mafua ona o le FeCoCrNiMn high entropy alloy coating e tasi le vaega FCC, maualuga le palasitika ma le malosi lelei. I lalo o le a'afiaga o fete'ena'iga o le uta o le 50 N, o le FeCoCrNiMn high entropy alloy material e mafai ona mitiia le tele o le malosi, e le faigofie ona fai le pa'u vaivai, ma e lelei le ofuina o lavalava.

2.3.3 La'ei au'ili'iliga o le morphology
O le Ata 6 o lo'o fa'aalia ai le fa'aogaina o le ma'ila o fa'ata'ita'iga fa'ata'ita'iga i lalo o tulaga tutusa o su'ega pe a mae'a le 120 minute o la'ei. E pei ona mafai ona vaʻaia mai le Ata 6a, o le S1 o loʻo i ai le faʻaleagaina o palasitisi ona o le maualalo o le maʻaʻa, o le faʻafefeteina o le maʻila o loʻo i ai e talatala, o loʻo i ai se vaega tele o le fusipaʻu, ma e tupu ai le delamination. E pei ona mafai ona iloa mai le Ata 6b, o le faʻapipiʻiina o le faʻataʻitaʻiga S2 o loʻo faʻasalalau faʻasalalau faʻatasi ma faʻapipiʻi paʻepaʻe elliptical togitogi, lea e faʻaleleia ai le maaa o le faʻapipiʻi, faʻatasi ma maʻila faʻaalia manino ma furrows unidirectional. O le maaa o le fa'aofuofu o le fa'ata'ita'iga S3 e sili ona maualuga, e pei ona fa'aalia i le Ata 6c, e vaapiapi le lautele o le ma'ila, ma e papa'u le tootoo i luga o le ufiufi. I le faʻatusatusaga, i le Ata 6d, o faʻamalo o le faʻapipiʻiina o le faʻataʻitaʻiga S4 e matua lamolemole, e mafua ona o le faʻaogaina o le faʻaogaina o le faʻapipiʻiina, fatu lelei, ma le lelei o le ofuina; o loʻo i ai ni pores le masani ai i totonu o tootoo, lea e ono mafua mai i le paʻu uʻamea maualuga entropy o loʻo faʻafefiloi ma le kesi i le tulaga liusuavai i lalo o le maualuga o le vevela o le laisa leisa, ma le kesi e tafe mai pe a faʻamafanafanaina le faʻataʻitaʻiga e fausia ai pores. .

I lalo o tulaga tutusa o suʻega, o le tele o le lautele o le suʻega e ofuina ai maʻila, o le sili atu foi lea o le paʻu o le mamafa. I le faʻatusatusaina o le paʻu o le mamafa o faʻataʻitaʻiga eseese i le Ata 5, e mafai ona iloa o le sootaga i le va o le tele o le faʻataʻitaʻiga o loʻo ofuina maʻila o le S1> S3> S2> S4. E ogatasi lea ma fa'ai'uga o su'ega o le pa'u o le mamafa o lo'o fa'aalia i le Ata 5.

iʻuga

1) Le FeCoCrNiMn maualuga entropy fa'apipi'i u'amea o loʻo i ai le fausaga sili ona mafiafia ma le laʻititi laʻititi o fatu, aʻo le tufatufaina o saito microstructure o le Ni60A ma le Fe90 faʻapipiʻi faʻapipiʻi e sili atu le vevesi. O le FeCoCrNiMn high entropy alloy coating o lo'o i ai se fausaga faigofie o saito ma e leai ni fa'alavelave fa'alavelave fa'atasi.

2) O le maaa Vickers o le uʻamea Ni60A, Fe90 uʻamea ma FeCoCrNiMn maualuga entropy uʻamea faʻapipiʻi e tusa ma le 683.87, 663.62 ma le 635.51 HV, lea e sili atu le maualuga nai lo le maaa Vickers o le substrate (234.02 HV). O le tau maaa o le Fe-CoCrNiMn high entropy alloy coating e laʻititi laʻititi nai lo le Ni60A alloy coatings ma Fe90 coatings, lea e le afaina ai lona teteʻe.

3) O gau gau o le 65Mn uamea substrate, Ni60A uʻamea, Fe90 uʻamea ma Fe-CoCrNiMn maualuga entropy uʻamea faʻapipiʻi e 9, 4, 5 ma 2 mg taʻitasi. O le ma'ila o le FeCoCrNiMn high entropy alloy coating e sili ona lamolemole, ma papa'u le loloto o le ma'ila, la'ititi mea e leiloa ma le maualuga o le ofuina o le tete'e.

Leisa mana/WVa'aiga va'ai/mmSaosaoa fafaga pauta/(r·min-1)Saosaoa fa'ata/(mm·s-1)Ar fua faatatau tafe/(L·min-1)
14003. 2120. 813. 0
Fuafuaga 2 Fa'asologa o le fa'aogaina o le laser

Penny Xu

Penny Xu - Pule Sili, Metal Additive Manufacturing Projects Mr. Penny Xu o se Pule Sili faʻapitoa ma faʻataʻitaʻi faʻataʻitaʻiga i le vaega o gaosiga faʻapipiʻi uʻamea, o loʻo faia se sao taua o se alalaupapa i le va o tekinolosi ma pisinisi. Faatasi ai ma le tulaga ese macro-vaaiga ma punaoa tuʻufaʻatasiga gafatia, na te vaʻaia le faʻatinoina o pisinisi ma le faʻatinoina o galuega faʻatino a le AM ​​uamea. O le matafaioi autu a Mr. Xu o le fa'afeso'ota'i loloto i faiga fa'atauva'a fa'atauva'a ma mana'oga fa'apitoa a tagata fa'atau maualuluga. E sili o ia i le fa'ailoaina o lu'itau autu a tagata e fa'atatau i le fa'atinoga, tau, ma le taimi e ta'ita'ia ai, ma le fa'aliliuina o nei mana'oga i fa'amatalaga fa'atekinisi manino ma fa'atino. Fausia i luga o…

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