Bakeng sa ho ntlafatsa ho hanyetsa ho roala ha likarolo tse amanang le mobu tsa mochini oa temo, FeCoCrNiMn high entropy alloy, Fe90 alloy le Ni60A. motsoako oa phofo ba ile ba khetheloa boithuto ba papiso. Sekoaelo se sa sebetseng se ile sa lokisoa ke theknoloji ea laser cladding e nang le tšepe ea 65Mn joalo ka substrate, 'me ts'ebetso ea eona ea ho roala e ile ea lekoa ke mochini oa tlhahlobo oa likhohlano le ho roala. Liphello li bontšitse hore seaparo sa FeCoCrNiMn se phahameng sa entropy alloy se ne se e-na le mohaho o teteaneng ka ho fetisisa, lijo-thollo tse batlang li le bonolo, 'me ha ho na metsoako e rarahaneng ea intermetallic e entsoeng; kabo ea lijo-thollo tse nyane tsa Ni60A le Fe90 alloy coatings e ne e sa sebetse hantle. Litahlehelo tsa 65Mn steel substrate, Ni60A alloy, Fe90 alloy le FeCoCrNiMn high entropy alloy coating e ne e le 9, 4, 5 le 2 mg ka ho latellana, 'me tahlehelo ea ho roala ha substrate e ne e le kholo haholo ho feta ea ho roala. The Vickers hardness of Fe90 le Ni60A alloy coatings ke 683.87 le 663.62 HV, 'me ho thatafala ha Fe-CoCrNiMn high entropy alloy coating ke 635.81 HV, e fokolang hanyenyane ho feta tse ling, empa ho hanyetsa ha eona ho molemo.

Ka nts'etsopele e potlakileng ea mechini le lisebelisoa tsa temo, likarolo tse amanang le mobu tsa mechini ea temo li angoa ke ts'ebetso ea ts'ebetso le ho ferekana ha li-abrasives tse kang mobu le lehlabathe ka nako e telele, tse behang litlhoko tse phahameng holim'a ho hanyetsa mobu oa setso. -likarolo tse hokahaneng. Har'a mehato e fapaneng e khahlanong le ho roala, ho roala ka laser le ho phekola ka holim'a bokaholimo bo hlolehileng ba likarolo tse amang mobu ke mekhoa e 'meli e sebelisoang hangata ea kalafo. Ka bobeli ba sebelisa li-filler tse fapaneng ho qhibilihisa kapa ho futhumatsa thepa ea ho roala hore e be boemong ba ho qhibiliha ebe e e koahela ka holim'a substrate, ka hona, e ntlafatsa ho hanyetsa ha substrate. Lisebelisoa tse peli tse tloaelehileng tsa ho roala bakeng sa likarolo tse amanang le mobu ke li-alloys tse entsoeng ka tšepe le li-alloys tse thehiloeng ho nickel. Lisebelisoa ka bobeli tsa ho roala li thehiloe holim'a motsoako oa alloy le ho ntlafatsa ts'ebetso ea ho roala ka ho eketsa lintlha tse ling tse loketseng. Hona joale, lipatlisiso le ts'ebeliso ea ho ntlafatsa ho hanyetsa ha lisebelisoa tsa tšepe tsa setso li se li le haufi le ho tlala, 'me sebaka sa lipatlisiso se ntse se fokotseha.

Li-alloys tse phahameng tsa entropy li entsoe ka mefuta e sa tšoaneng ea lisebelisoa tse nang le likarolo tse tšoanang tsa athomo, tse nang le likarolo tse ngata tse ts'oanang le tse bonolo, tse bontšang matla a phahameng, ho hanyetsa ho apara ho phahameng le ho hanyetsa ho hotle ha kutu. Ho sebelisa phofshoana e phahameng ea entropy alloy ho lokisa liphahlo tse manganga ka mochini oa temo, likarolo li na le khanyetso e phahameng ea ho roala 'me li ka lelefatsa bophelo ba tsona ba ts'ebeletso.

Theknoloji ea ho roala laser e sebelisetsoa ho lokisa liphahlo, tse nang le melemo ea mocheso oa mocheso le sebaka se senyenyane se amehileng ke mocheso. Sebopeho sa mokhatlo se hlahisoang sebakeng sa ho lahla se boetse se fapane le mekhoa e meng ea ho roala, e kang electrospark deposition, magnetron sputtering le plasma cladding. Ka nako e ts'oanang, theknoloji ea laser cladding e sebelisetsoa ho lokisa liphahlo, 'me mekhatlo ea mokhatlo oa amorphous e thehoa mokhatlong oa ho roala. Hona joale, ho na le liphuputso tse fokolang mabapi le tšebeliso ea lisebelisoa tse phahameng tsa entropy alloy coating ha ho etsoa liphahlo tse sa sebetseng bakeng sa likarolo tsa mobu tse kopanang le mechine ea temo. Ka pampiri ena, li-alloy tsa Fe90, Ni60A alloy le FeCoCrNiMn high entropy alloy wear-resistant coatings li ile tsa lokisoa holim'a tšepe ea 65Mn ho sebelisoa theknoloji ea laser cladding. Thepa ea likhohlano le ho roala ha lintja tse phahameng tsa entropy alloy li ile tsa bapisoa le ho ithutoa, 'me melao ea bona ea tribological e ile ea hlahlojoa ho fana ka litšupiso bakeng sa katoloso ea ts'ebeliso ea li-alloys tse phahameng tsa entropy.

Lisebelisoa tsa liteko le mekhoa

1. 1 Ho lokisetsa ho roala
Mohlala o sebelisitse tšepe ea 65Mn e phahameng ea carbon spring e le thepa ea motheo, 'me e ile ea khaoloa ka lisampole ka boholo ba 200 mm × 400 mm × 4 mm ho sebelisa mochine oa ho itšeha oa metallographic. Sampole e ne e fatše 'me e bentšitsoe pele ho koaheloa ho thibela lera la oxide, oli le litšila tse ling tse holim'a sampuli hore li se ke tsa ama matla a ho kopanya pakeng tsa ho roala le sampuli. 80, 120, 220, 800, 1 000, 1 500 le 2 000 grit sandpaper e ne e sebelisoa bakeng sa ho sila ka ho latellana. Sampole e entsoeng ka pholisitsoeng e ne e hloekisitsoe ka ultrasonically ka ethanol bakeng sa 5 min, e kenngoa ka ontong e omisang ka 105 ℃ bakeng sa 10 min, 'me e tiisitsoe le ho bolokoa ka mor'a ho omisa. Fe90 alloy, Ni60A alloy le FeCoCrNiMn high entropy alloy powder (karolo ea boholo ba 45 ho 105 μm) e khethiloe e le lisebelisoa tsa lera la cladding. Sebopeho sa lik'hemik'hale tsa lisebelisoa tsa teko le li-powders li bontšoa ho Lethathamo la 1. Matla a mangata a matla a CW-CBW-8000G-91-20L lisebelisoa tsa laser cladding ke 25,000 W. Teko e nka mokhoa oa ho fepa ka lehlakoreng-axis broadband phofo, argon. khase e sireletsang, 'me botenya ba ho roala ke 1 mm. Litekanyetso tsa ts'ebetso ea ho koala li bonts'itsoe ho Lethathamo la 2.

1.2 Sebopeho sa liteko
65Mn tšepe ke mohlala oa S1, Ni60A alloy coating ke sampole S2, Fe90 alloy coating ke sampole S3, le FeCoCrNiMn high entropy alloy coating ke sampole S4. Tharollo ea metallographic etching ea sampole S1 ke 4% nitric acid solution (concentrated nitric acid le anhydrous ethanol, volume ratio ke 4: 100); tharollo ea metallographic etching ea sampole S2 ke koporo sulfate pentahydrate tharollo (hydrochloric acid, metsi le koporo sulfate, bophahamo ba modumo ke 10: 10: 1); tharollo ea metallographic etching ea disampole S3 le S4 ke 5% aqua regia (concentrated hydrochloric acid le concentrated nitric acid, volume ratio ke 3: 1).

Metallographic microstructure ea sampuli e ile ea hlokomeloa ke Leica DM4000M metallographic microscope; bokaholimo le karolo ea ho thatafala ha sampuli bo ile ba lekanngoa ka Jinan Times TMVS-1 pontšo ea digital Vickers hardness tester; ts'ebetso ea likhohlano le ho roala ha thepa e ile ea bonoa ke MMU-10 e laoloang ke microcomputer e qetellang e ferekana le ho apara tester; "pin-disc friction pair" e ne e sebelisetsoa tlhahlobo, 'me bolo ea ho sila e ne e le bolo ea ZrO2 e nang le bophara ba 6 mm. Mekhahlelo ea teko e ne e le mojaro oa 50 N, lebelo la 80 r / min, le nako ea likhohlano 120 min; morphology ea maqeba ka mor'a tlhahlobo ea likhohlano le ho apara ea sampole e ile ea bonoa ka maekorosekopo ea optical.

2 Liphetho tsa liteko le tlhahlobo

2.1 Sebopeho sa Metallographic ea ho roala
Setšoantšo sa 1 se bontša setšoantšo sa sebopeho sa metallographic sa lisampole S1, S2, S3 le S4. Joalo ka ha ho bonts'itsoe ho Setšoantšo sa 1a, sebopeho sa sampole S1 e entsoe haholo ka ferrite le perela e ajoang ka sebopeho sa grid. E ka bonoa ka ho hlaka ho Setšoantšo sa 1b hore microstructure ea ho roala ha sampuli ea S2 ke dendrites le reticular eutectics, karolo ea mokhatlo e batla e le ntle, 'me li-dendrites li batla li le bohlasoa,' me mekhatlo e telele le e thibelang e hlahisoa ka mokhoa o sa tloaelehang. Joalo ka ha ho bonts'itsoe ho Setšoantšo sa 1c, sebopeho se senyenyane sa karolo ea sefapano sa ho roala sampole ea S3 ke li-dendrite tse mahoashe le tse ts'oanang, mekhatlo ea li-dendrite tse kopaneng, le palo e kholo ea pula e khanyang e benyang ea granular. Joalokaha ho bonts'itsoe ho Setšoantšo sa 1d, mokhatlo o nang le likarolo tse fapaneng oa ho roala ha sampuli ea S4 ke o teteaneng ka ho fetisisa, haholo-holo o entsoe ka likristale tse lekantsoeng ka ho lekana, 'me masoba a sa tloaelehang a phunyeletsoa. Ha ho bapisoa le mekhatlo e mene, boholo ba lijo-thollo tse ka holimo tsa seaparo sa S4 ke tse nyenyane ka ho fetisisa, lithollo li teteaneng ebile li tšoana, lithollo li batla li le bonolo, 'me ha ho na sebopeho se rarahaneng sa li-intermetallic compound.

2. 2 Microhardness ea ho roala
Setšoantšo sa 2 ke papiso ea microhardness ea holim'a lisampole. The Vickers hardness ea disampole S1, S2, S3 le S4 ke hoo e ka bang 234.02 HV, 683.87 HV, 663.62 HV le 635.51 HV ka ho latellana. Setšoantšo sa 3 ke papiso ea "microhardness" ea likaroloana tsa lisampole. Ho ka bonoa ho Setšoantšo sa 3 hore ka karolelano boima ba Vickers ba liaparo tsa lisampole tsa S2 le S3 ke 3 ho makhetlo a 4 ho feta mohlala oa S1, e leng se bontšang hore boima ba liaparo tsa S2 le S3 bo phahame le ho khanya ha metallurgy. phello e betere. Karolelano ea boima ba Vickers ea bokaholimo ba ho roala sampole S4 bo tlase hanyane ho feta ba lisampole S2 le S3. Lebaka ke hore ha FeCoCrNiMn high entropy alloy powder e tiisoa ka potlako, ho sotha ha lattice ho nyenyane, 'me sebopeho sa kristale sa FCC se fokotseha 'me se qhalakanngoa ka amorphous ea lera la cladding, e leng se ka bontšang ho isa tekanyong e itseng hore FeCoCrNiMn high entropy alloy. ho roala ho na le toughness e ntle le boima bo tlase.

2.3 Litšobotsi tsa likhohlano le tsa ho roala
2.3.1 Karolelano ea khokahanyo ea khokahanyo
Setšoantšo sa 4 ke karolelano ea coefficient coefficient curve ea lisampole S1, S2, S3 le S4. Hoa hlokomeleha hore mocheso oa kamore, karolelano ea khohlano ea karolo e ka holimo ea sampole S1 e ka ba 0.53, 'me karolelano ea khohlano ea coefficient e fetoha haholo metsotsong e 20 ea pele, e nyolohela ho 0.6; ha nako e ntse e tsamaea, karolelano ea coefficient ea likhohlano e batla e tsitsitse. Lebaka ke hore qalong ea likhohlano lipakeng tsa sampuli ea S1 le ZrO2, ho na le litšila tse ngata lipakeng tsa lets'oao le bolo e silang, e leng se hlahisang khatello e kholo ea ho kuta, e bakang phetoho e matla ea coefficient ea likhohlano. Li-coefficients tse tloaelehileng tsa likhohlano tsa lisampole tsa S2, S3 le S4 li ka ba 0.38, 0.32 le 0.25. Kabo e rarahaneng ea likaroloana tse thata tsa sampole ea S2 e etsa hore sekhahla sa khohlano sa coefficient curve se fetohe ka matla ho feta. Boima ba lisampole S3 le S4 bo nyane haholo ho feta ba bolo ea ho sila ea ZrO2. Thepa ea alloy e nang le boima bo tlase e boetse e na le matla a tlase a ho kuta, a thusang ho fokotsa sekhahla sa khohlano nakong ea likhohlano. Karolelano ea likhohlano tsa likhohlano tsa lisampole tsa S3 le S4 ha e le hantle li na le mokhoa o ts'oanang, ho boloka botsitso bo batlang bo tsitsitse. Har'a tsona, palo e tloaelehileng ea likhohlano ea sampole S4 e tlase ka ho fetesisa, matla a khohlano tlas'a matla a tšoanang ke a manyane, 'me tekanyo ea ho roala e tlase ka ho fetisisa. Lebaka ke hore ha sampole ea S4 e pholile ka potlako, ho na le likaroloana tse fokolang tsa mohato oa ho se hloeke, bokaholimo ba ho roala bo boreleli ebile bo na le mefokolo e fokolang, 'me ho kopana le bolo ea ho sila ea ZrO2 ho bonolo, ntle le liphetoho tse hlakileng le tse matla.

2. 3. 2 Ho theola boima ba 'mele
Lintlha tsa ho lahleheloa ke boima ba li-samples li bontšoa ho Setšoantšo sa 5. Ho lahleheloa ho hoholo ha ho apara ha sampuli ea S1 ke 9 mg, 'me tahlehelo ea ho apara ea sampuli S2 le S3 ke 4 mg le 5 mg ka ho latellana. Har'a bona, tahlehelo ea ho roala ea sampole S4 ke e tlase ka ho fetisisa, e leng 2 mg. Lebaka ke hobane seaparo sa FeCoCrNiMn se phahameng sa entropy alloy se na le karolo e le 'ngoe ea FCC, polasetiki e phahameng le boima bo botle. Tlas'a phello ea lehlakoreng la khohlano ea mojaro oa 50 N, thepa ea FeCoCrNiMn e phahameng ea entropy alloy e ka monya matla a mangata, ha ho bonolo ho etsa peeling ea mokhathala, 'me e na le khanyetso e ntle ea ho apara.

2.3.3 Wear morphology analysis
Setšoantšo sa 6 se bonts'a sebopeho sa maqeba a lisampole tse 'ne tse bonoang tlasa maemo a tšoanang a liteko kamora metsotso e 120 ea ho apara. Joalo ka ha ho bonoa ho Setšoantšo sa 6a, S1 e na le deformation e matla ea polasetiki ka lebaka la boima ba eona bo tlase ka kakaretso, bokaholimo ba lesela le boreleli bo thata, ho na le sebaka se seholo sa lera la bonding, 'me delamination e etsahala. Joalokaha ho ka bonoa ho Setšoantšo sa 6b, sebaka se koahetsoeng sa sampuli ea S2 se ajoa ka mokhoa o sa tloaelehang ka metsoako e tšoeu ea elliptical dot, e matlafatsang ho thatafala ha seaparo, ho tsamaisana le maqeba a totobetseng le liforo tse sa tšoaneng. Bokhopo ba ho tiea ha sampole ea S3 ke bona bo phahameng ka ho fetesisa, joalo ka ha ho bonts'itsoe ho Setšoantšo sa 6c, bophara ba lebali le tšesaane, 'me li-grooves tse holim'a metsi ha li teba. Ka lehlakoreng le leng, ho Setšoantšo sa 6d, li-grooves tsa ho roala ha sampuli ea S4 li boreleli haholo, e leng ka lebaka la sebopeho se ts'oanang sa lera la cladding, lijo-thollo tse ntle, le ho hanyetsa ho apara hantle; ho na le li-pores tse sa tloaelehang ka har'a li-grooves, tse ka 'nang tsa bakoa ke phofshoana e phahameng ea entropy e kopantsoeng le khase sebakeng se qhibilihisitsoeng tlas'a mocheso o phahameng oa lebone la laser, le khase e phallang ha sampole e pholile ho etsa li-pores. .

Tlas'a maemo a ts'oanang a teko, ha bophara ba bophara ba teko bo ntse bo eketseha, ho fokotseha ho hoholo ha boima ba 'mele. Ka ho bapisa tahlehelo ea boima ba lisampole tse fapaneng ho Setšoantšo sa 5, ho ka bonoa hore kamano pakeng tsa boholo ba mohlala oa ho apara lebali ke S1> S3> S2> S4. Sena se lumellana le liphetho tsa liteko tsa ho theola boima ba 'mele tse bontšitsoeng ho Setšoantšo sa 5.

fihlela qeto e

1) FeCoCrNiMn e phahameng entropy alloy barbotage e na le sebopeho se teteaneng ka ho fetesisa le boholo ba lijo-thollo tse nyane ka ho fetesisa, athe kabo ea lijo-thollo tse nyane tsa Ni60A le Fe90 alloy coatings e le moferefere ho feta. The FeCoCrNiMn high entropy alloy coating e na le sebopeho sa lijo-thollo se batlang se le bonolo 'me ha ho na metsoako e rarahaneng ea intermetallic e entsoeng.

2) The Vickers hardness of the Ni60A alloy, Fe90 alloy le FeCoCrNiMn high entropy alloy coatings ke hoo e ka bang 683.87, 663.62 le 635.51 HV, e leng holimo haholo ho feta Vickers hardness ea substrate (234.02 HV). Boleng ba boima ba Fe-CoCrNiMn high entropy alloy coating bo fokotsehile hanyane ho feta ba Ni60A alloy le Fe90 alloy coatings, e sa ameng ho hanyetsa ha eona.

3) Litahlehelo tsa ho roala ha 65Mn tšepe substrate, Ni60A alloy, Fe90 alloy le Fe-CoCrNiMn high entropy alloy coating ke 9, 4, 5 le 2 mg ka ho latellana. Leqeba la ho roala ha FeCoCrNiMn high entropy alloy coating ke eona e boreleli ka ho fetisisa, e nang le leqeba le sa tebang, tahlehelo e nyane ea thepa le khanyetso e phahameng ka ho fetisisa ea ho roala.