激光熔覆技术制备高熵合金涂层的研究进展
高熵合金涂层的研究现状
高熵合金涂层的研究现状许诠;刘谦;黄燕滨;谢璐;黄俊雄;王昕阳【摘要】综述了高熵合金的概念与特性,介绍了高熵合金涂层的设计和制备手段.重点讨论了激光熔覆、磁控溅射和热喷涂这3种制备高熵合金涂层的技术手段的原理、特点及国内外的研究现状,展望了高熵合金涂层的研究和应用前景.【期刊名称】《电镀与涂饰》【年(卷),期】2019(038)007【总页数】8页(P326-333)【关键词】高熵合金;涂层;激光熔覆;磁控溅射;热喷涂;综述【作者】许诠;刘谦;黄燕滨;谢璐;黄俊雄;王昕阳【作者单位】陆军装甲兵学院,北京 100072;陆军装甲兵学院,北京 100072;陆军装甲兵学院,北京 100072;北京科技大学,北京 100083;陆军装甲兵学院,北京 100072;陆军装甲兵学院,北京 100072【正文语种】中文【中图分类】TG131;TG174.44520世纪90 年代，叶均蔚等人[1-2]摒弃了主次元成分概念，创造性地提出了“高熵合金”这一全新的合金设计理念，并成功制备出高熵合金块体，打破了传统合金体系发展的桎梏。
高熵合金以多种元素作为基本组元，以材料的“序参量”、“熵参量”为切入点进行研究和发展，是通过改变和调制材料空间结构和化学占位上的“序”，以多主元混合引入“化学无序”而获得的新型材料[3]，引起了学术界的广泛关注。
由于具备独特的高熵效应，高熵合金的结构大多表现为简单的体心立方(BCC)、面心立方(FCC)和密排六方(HCP)固溶体相，因而具备远超传统合金的强度、硬度、耐磨性、耐蚀性和热阻[4-6]。
目前，块状的高熵合金主要通过熔铸法获得，但高昂的制备成本严重阻碍了高熵合金的广泛应用。
表面涂层技术是在对零件表面提升改性的同时降低成本的有效手段，利用表面工程技术设计并制备高熵合金涂层是推动高熵合金向多功能运用、高附加值发展的不二之选。
本文梳理和总结了当下高熵合金涂层的研究现状，并对其未来的发展进行了展望。
激光增材制造AlxCoCrFeNi高熵合金的组织与性能
第 1 期第 220-230 页材料工程Vol.52Jan. 2024Journal of Materials EngineeringNo.1pp.220-230第 52 卷2024 年 1 月激光增材制造Al x CoCrFeNi 高熵合金的组织与性能Microstructure and properties of Al x CoCrFeNi high entropy alloys fabricated by laser additive manufacturing于丽莹1，王晨1，2，朱礼龙1，张华1，黄海亮1，阮晶晶1，张尚洲1，江亮1，周鑫1*（1 烟台大学 精准材料高等研究院，山东 烟台 264005；2 中南大学 粉末冶金国家重点实验室，长沙410083）YU Liying 1，WANG Chen 1，2，ZHU Lilong 1，ZHANG Hua 1，HUANG Hailiang 1，RUAN Jingjing 1，ZHANG Shangzhou 1，JIANG Liang 1，ZHOU Xin 1*（1 Institute for Advanced Studies in Precision Materials ，Yantai University ，Yantai 264005，Shandong ，China ；2 State Key Laboratory of PowderMetallurgy ，Central South University ，Changsha 410083，China ）摘要：为了研究Al 含量对FeCoCrNi 合金组织性能的影响，采用多路送粉激光熔覆设备高通量制备Al x CoCrFeNi 高熵合金（0≤x ≤0.9），通过X 射线衍射仪、金相显微镜、扫描电子显微镜、电子探针和显微硬度计测试合金的相组成、显微组织结构、成分和硬度。
结果表明：随着Al 含量的增加，Al x CoCrFeNi 高熵合金由单一FCC 相（x ≤0.35）转变为FCC+BCC 双相结构（0.35<x <0.85），最后转变为单一BCC 结构（x ≥0.85）。
高熵合金的研究现状
合金 结构简 单， Ａｌ 元 素 对 合 金 结 构 转 变及 硬度 、 摩 擦磨 损行 为起 到重 要
Ｉ Ｎ Ｓ Ｉ Ｇ Ｈ Ｔ
为 真空 电弧 炉熔 铸法 ， 其 他 的制备 方 法有 ： 机械合 金化法 、 电化学 法 、 热喷 涂法、 磁控 溅 射法 、 粉 末 冶金法 、 激 光
熔 覆法 。 其 中激 光熔 覆法 是 最近 发展 女 表 面 ｅ Ｎｉ Ｔｉ Ａｌ Ｃ ｏ Ｃｒ Ｃｕ 系
度。 研究表明， 高 熵 合 金在 １ ０ ０ ０ ℃的 高 温下进 行 长时 间（ 约１ ２ ｈ ） 的热处 理 后， 硬度 不降反升 ， 与传 统合金形 成了
＝ 高熵合金的制备方法与性 Ｏ． ９ ２ ０ １ ４圜
Ｉ 。
在合金 基体 内部形成纳 米晶颗粒 。
③高 熵 合金 拥有 极 大 的混乱 度 ，
特 别是 在高 温 下 ， 其混 乱度 将 会变 得 更大 。 根据 合金 自由能越低 ， 则合 金系
械性能 也将 会产生极 大的变化 。
⑥高熵合金 中总有一些元素 ， 如铝 （ Ａ１ ） 元素 ， 会使合金产 生致密氧化 物，
Ｉ Ｎ Ｓ Ｉ Ｇ Ｈ Ｔ Ｉ 匪薹
高熵合金的研究现状
■ 文 ／邱 星武 四川建 筑职业技术 学院
高 熵合 金 又称 高混 乱度 合 金 ， 是 由我 国台 湾学 者 在 ２ ０ 世纪 ９ ０ 年 代率 先 打破 传 统合 金设 计模 式 ， 提 出 的新 合 金设 计 理念 ， 并成 功采 用真 空 电弧 炉 熔铸 法 制备 了高 熵合 金 。 高熵 合 金 所 含元 素为 ５ 种或５ 种 以上 ， 该类合 金
统 越趋 于 稳定 的原 则 ， 高熵 合 金在 高 温 下 的稳 定性 依然 极高 ， 固溶 强化 依
激光熔覆技术研究现状及其发展
激光熔覆技术研究现状及其发展一、本文概述激光熔覆技术，作为一种先进的表面处理技术，近年来在材料科学、机械制造、航空航天等领域引起了广泛关注。
本文旨在全面综述激光熔覆技术的研究现状及其发展趋势，以期为相关领域的研究人员和技术人员提供有价值的参考。
文章首先将对激光熔覆技术的基本原理、特点及其应用领域进行简要介绍，然后重点分析当前激光熔覆技术的研究热点和难点，包括材料选择、工艺优化、性能评估等方面。
在此基础上，文章将探讨激光熔覆技术的发展趋势和未来展望，包括新材料、新工艺、新技术的应用以及环境友好型、智能化、高效化的发展趋势。
通过本文的综述，读者可以对激光熔覆技术的最新研究成果和发展动态有一个全面而深入的了解，为相关领域的研究和实践提供有益的借鉴和指导。
二、激光熔覆技术的研究现状激光熔覆技术自问世以来，就凭借其独特的优势在材料科学与工程领域引起了广泛的关注和研究。
该技术以其高精度、高能量密度和快速加热冷却过程等特点，使得在材料表面实现高质量、高性能的熔覆层成为可能。
随着科技的不断发展，激光熔覆技术的研究现状呈现出以下几个主要特点。
在材料选择方面，激光熔覆技术已经不仅仅局限于金属材料的熔覆。
近年来，陶瓷、高分子材料甚至复合材料的激光熔覆也开始得到研究，这极大地扩展了激光熔覆技术的应用范围。
同时，对于金属材料的熔覆，也逐步实现了多元化，涵盖了铁基、镍基、钴基等多种合金材料。
在熔覆过程控制方面，研究者们通过引入数值模拟、智能控制等技术手段，实现了对激光熔覆过程更为精准的控制。
这包括对激光功率、扫描速度、送粉速度等关键参数的优化，以及对熔池温度、形貌的实时监控和调控。
这些技术的发展，使得激光熔覆的质量稳定性和重复性得到了显著提升。
再次，在熔覆层性能提升方面，研究者们通过设计合理的熔覆层结构和成分，实现了对熔覆层硬度、耐磨性、耐腐蚀性等多种性能的提升。
同时，还通过引入纳米颗粒、增强相等手段，进一步优化了熔覆层的显微组织和性能。
浅谈激光熔覆技术研究进展
浅谈激光熔覆技术研究进展一、本文概述激光熔覆技术，作为一种先进的表面工程技术，自其诞生以来，就因其在材料改性、表面强化和零件修复等方面的独特优势，受到了广泛的关注和研究。
该技术利用高能激光束将涂层材料快速熔化并与基材形成冶金结合，从而实现对基材表面的强化和改性。
随着科学技术的不断发展，激光熔覆技术在基础理论、材料体系、工艺技术和应用领域等方面都取得了显著的进展。
本文旨在全面概述激光熔覆技术的研究进展，通过梳理国内外相关文献和研究成果，分析激光熔覆技术的最新发展动态和趋势。
文章将首先介绍激光熔覆技术的基本原理和特点，然后重点讨论激光熔覆材料的研究现状，包括涂层材料的种类、性能要求及制备方法。
接着，文章将探讨激光熔覆工艺技术的优化与创新，包括激光参数、送粉方式、预热处理等因素对熔覆层质量的影响。
文章将展望激光熔覆技术在不同领域的应用前景，尤其是在航空航天、汽车制造、生物医学等领域的应用潜力。
通过本文的阐述，希望能够为相关领域的研究人员和技术人员提供有益的参考，推动激光熔覆技术的进一步发展和应用。
二、激光熔覆技术原理及特点激光熔覆技术是一种先进的表面工程技术，它利用高能激光束对基材表面进行快速加热，使预置的涂层材料在基材表面熔化并与基材形成冶金结合。
这种技术结合了激光技术和冶金技术的优点，能够在短时间内实现材料的快速熔化和凝固，从而改善基材的表面性能。
激光熔覆技术的原理主要包括激光与物质的相互作用、涂层材料的熔化和铺展、以及熔池的形成与凝固等过程。
在激光束的作用下，涂层材料迅速熔化，并与基材表面形成熔池。
随着激光束的移动，熔池逐渐铺展并填充基材表面的缺陷和不平整处。
随后，熔池迅速冷却并凝固，形成与基材牢固结合的涂层。
激光熔覆技术具有许多显著的特点。
激光束的能量密度高，加热速度快，能够实现涂层材料的快速熔化和凝固，减少热影响区和热变形。
激光熔覆技术能够实现精确控制，通过调整激光功率、扫描速度和涂层材料的成分等参数，可以制备出具有不同性能和功能的涂层。
激光熔覆高熵合金涂层的研究进展
激光熔覆高熵合金涂层的研究进展激光熔覆高熵合金涂层是一种应用于材料表面改性工艺中的新型技术。
高熵合金是指由五种或更多元素构成的合金，具有优异的力学性能和化学稳定性。
激光熔覆是一种通过高能量密度激光束将粉末材料瞬间熔化并喷射到基体表面形成涂层的过程。
本文将对近年来激光熔覆高熵合金涂层的研究进展进行探讨。
近年来，激光熔覆高熵合金涂层的研究逐渐受到关注。
首先，研究人员通过调控激光功率、扫描速度和激光束偏转等参数，成功制备出了具有较好性能的高熵合金涂层。
例如，通过优化激光功率和扫描速度可以有效控制涂层的微观结构和组织形貌，提高涂层的致密性和界面结合力。
此外，通过使用激光束偏转技术，可以实现对涂层表面的复杂几何形状进行加工。
其次，研究人员还通过合金元素的选择和调节，进一步改善了高熵合金涂层的性能。
例如，增加合金元素含量可以提高涂层的硬度和耐磨性，而添加助剂元素则可以改善涂层的耐腐蚀性能。
此外，研究人员还尝试了不同组元比例的高熵合金涂层，并通过分析其相组成和组织结构，探索了合金元素对涂层性能的影响机制。
此外，研究人员还对激光熔覆高熵合金涂层的力学性能进行了深入研究。
通过压缩试验、拉伸试验和硬度测试等手段，研究人员评估了高熵合金涂层的力学性能。
研究结果表明，高熵合金涂层具有较高的硬度和优异的抗磨损性能，且其力学性能与传统合金涂层相比具有较大优势。
最后，研究人员还对激光熔覆高熵合金涂层的应用进行了拓展。
由于高熵合金涂层具有良好的耐磨、耐腐蚀和高温性能，可以应用于航空航天、汽车制造和能源领域等多个工业领域。
例如，在汽车发动机缸体上涂覆高熵合金涂层，可以提高其耐磨性和使用寿命。
在航空航天领域，高熵合金涂层可以应用于发动机涡轮叶片和航空发动机冷却片等高温部件。
因此，激光熔覆高熵合金涂层具有广阔的应用前景和市场潜力。
综上所述，激光熔覆高熵合金涂层的研究进展在材料表面改性领域具有重要意义。
通过合理地选择合金元素、优化加工参数和控制涂层结构，可以制备出具有优异性能的高熵合金涂层。
激光熔覆高熵合金涂层的研究现状及存在的问题
激光熔覆高熵合金涂层的研究现状及存在的问题激光熔覆技术是一种常用的表面改性技术，可以通过在基材表面刻蚀得到所需的复杂结构和性能，广泛应用于冶金、航空航天、汽车等行业。
高熵合金是一种特殊的合金材料，具有出色的力学性能和耐热性能，在高温和高应力环境下表现出优异的综合性能。
因此，研究激光熔覆高熵合金涂层对于提高材料表面性能具有重要意义。
本文将从高熵合金及其涂层的特点、激光熔覆技术的应用、研究现状和存在的问题等方面进行综述。
一、高熵合金的特点高熵合金是一种由五种或更多元素构成的合金，其中每种元素的摩尔含量相近。
高熵合金与传统合金相比具有以下几个显著特点：1. 多元元素：高熵合金由多种元素组成，具有均匀的化学成分，这使得它们在合金的微结构上具有很高的复杂性。
2. 高熵性：高熵合金的熵值接近理论熵上限，即具有高度混乱的排列态。
这种高度混乱的排列方式使得高熵合金具有出色的力学性能和耐热性能。
3. 均匀性：高熵合金中各种元素的分布是均匀的，这使得高熵合金具有很高的韧性和抗腐蚀性。
二、激光熔覆技术的应用激光熔覆是一种基于激光焊接的表面改性技术，通过在基材表面加热并熔化材料，然后迅速冷却形成涂层，可以有效地提高材料的硬度、耐磨性、耐腐蚀性等性能。
激光熔覆技术在冶金、航空航天、汽车等行业具有广泛的应用，可以大幅提高材料的使用寿命和性能。
三、激光熔覆高熵合金涂层的研究现状目前，对于激光熔覆高熵合金涂层的研究主要集中在以下几个方面：1. 材料开发：研究者通过调控高熵合金中的元素含量和种类，寻找合适的高熵合金材料，以提高涂层的性能。
2. 工艺优化：激光熔覆工艺参数的选择对于涂层的性能具有重要影响。
研究者通过优化激光功率、扫描速度、熔覆层数等参数，以提高涂层的致密性和硬度。
3. 相变控制：高熵合金涂层的相变过程对于涂层性能具有重要影响。
研究者通过控制激光熔覆参数和熔覆材料的组成，以控制涂层相变过程，提高涂层的力学性能和耐热性能。
高熵合金的制造工艺、性能及应用研究
高熵合金的制造工艺、性能及应用研究任务书1．设计的主要任务及目标1）掌握高熵合金的概念、了解高熵合金和传统合金的区别2）掌握高熵合金的制造工艺。
3）掌握高熵合金的性能特点及其应用。
通过查阅文献获得高熵合金的具体制造工艺、各种性能指标及应用范围。
2．设计的基本要求和内容1）查阅10篇以上的科技文献。
2）完成毕业设计的各项任务3）完成毕业设计的开题答辩、中期检查。
4）按照毕业论文的撰写要求完成毕业论文、参加答辩。
3．主要参考文献[1]李建忠，张志．《多主元高熵合金FeCoNiCuxA1微观组织结构和性能》J．中国材料科技与设备，2008.6[2]李安敏，张喜艳．《Al对Al-Cr-Cu-Fe-Ni高熵合金的组织与硬度的影响》J．热加工工艺，2008，37(4)：26-28．[3]高家诚，李锐《AlZnSnSbPbMnMg高熵合金显微组织和耐热性的研究》重庆大学材料科学与工程学院。
[4]张林，边秀房.《铝硅合金的液相转变》j.1995，4．进度安排高熵合金的制造工艺、性能及应用研究摘要:中国台湾学者首次制备高熵合金的方法是真空电弧炉熔铸法, 而后应用磁控溅射方法制备多主元高功能合金镀膜。
近期印度学者应用机械合金化的方法也成功制备了高熵合金。
高熵合金可以采用传统的熔铸、锻造、粉末冶金、喷涂法及镀膜法来制作块材、涂层或薄膜, 使其应用多姿多彩。
作为一种新型的合金材料，高熵合金表现出许多优良的特性，其中极高的硬度、强度、良好的热稳定性和耐腐蚀性以及良好的塑韧性等是其显著特点。
多主元高熵合金表现出与传统合金不同的特性，而且通过不同的元素搭配可获得种类繁多的新型合金。
高熵合金不同于传统合金的设计理念为新型合金打开了一扇新的大门，是通向另外一个合金世界的窗口。
高熵合金所具有的结构特性和性能特性使其具有广阔的应用前景。
关键词：高熵合金，特性，应用Hi gh entropy alloys manufacture process, performance andapplication researc hAbstract:Chinese scholars in Taiwan for the first time the preparation of high entropy alloys is the vacuum arc furnace smelting method, and application of magnetron sputtering method preparation of many principal component function of high alloy coating. The recent Indian scholar application of mechanical alloying method has high entropy alloys was successfully achieved. High entropy alloys can be used in a traditional casting, forging, powder metallurgy, spraying and coating method to make a piece of material, coating, or thin film, make its application more colorful.As a new type of alloy material, high entropy alloys exhibit many excellent characteristics, including high hardness, strength, good thermal stability and corrosion resistance and good plastic toughness is its salient features. Many principal characteristics of high entropy alloys show different from the traditional alloy, and through different element collocation can obtain a wide variety of new type alloy.Different from traditional high entropy alloy design concept for the new type of alloy opens a new door, leads to another alloy window of the world. Structure features and performance characteristics of high entropy alloys have has the broad application prospect.Keywords: High entropy alloys, characteristics, application目录1前言 (1)1.1概述 (1)1.2论文研究的目的及意义 (2)1.3高熵合金的研究现状 (4)2高熵合金相关概念 (12)2.1高熵合金的定义 (12)2.1.1固溶体混合熵的定义 (12)2.1.2高熵合金的界定 (13)2.2高熵合金的理论依据 (14)3高熵合金的制备、性能及应用 (16)3.1高熵合金的制备 (16)3.1.1激光熔覆熔炼法 (16)3.1.2电弧熔炼法 (16)3.1.3高频感应炉加热熔炼 (17)3.1.4其他熔炼方法 (18)3.2高熵合金的性能 (18)3.3多主元效应 (19)3.4高熵合金的应用 (21)4高熵合金涂层的金相组织观察 (24)4.1仪器介绍 (24)4.2金相组织观察 (25)结论 (27)参考文献 (28)致谢 (29)1前言1.1概述自古以来,金属材料的发展对人类文明就有着极大的影响,人类由石器时代进入铜器时代再进入铁器时代,几千年来一直是把金银铜铁锡等五金当作饰品、器具、工具、武器的主体材料。
钛合金表面激光熔覆高熵合金
钛合金表面激光熔覆高熵合金钛合金是一种广泛应用于航空航天、汽车工业、医疗器械等领域的重要结构材料，具有优异的力学性能和耐腐蚀性能。
然而，钛合金在一些极端环境下，如高温、高压、强腐蚀性环境下，仍然面临着一定的挑战。
为了进一步提升钛合金的性能，可以通过激光熔覆技术在其表面涂覆高熵合金。
高熵合金是近年来发展起来的一种新型材料，由于其具有高度均匀的成分分布和一定的稳定性，逐渐受到工程界的关注。
高熵合金由多种元素组成，相较于传统合金，高熵合金的成分比较复杂，因而具有非常特殊的结构和性能。
高熵合金具有较低的热传导率、高的熔点和较好的耐腐蚀性能，这些特点使得高熵合金在面对极端环境时具有更好的表现。
激光熔覆技术是一种将激光束、高能密度激光束照射于特定材料表面，使其迅速熔化并与基材混合的方法。
激光熔覆可以在钛合金表面形成一层非常薄的高熵合金涂层，从而能够改善钛合金的性能。
激光熔覆的优点在于能够选择多种不同元素的粉末作为原材料，通过调整熔覆工艺参数，实现合金材料的多种组分优化。
钛合金表面激光熔覆高熵合金的方法一般分为两步。
首先，在钛合金表面预先涂覆一层高熵合金原材料的粉末。
随后，利用激光束对涂层进行熔覆。
激光的高能量密度可以将粉末迅速加热熔化，形成液态合金，并与钛合金基材发生冷凝反应。
熔覆过程中，粉末中的元素会与基材中的元素发生扩散，形成均匀的合金结构，并与基材牢固结合。
因此，激光熔覆技术可以在表面形成一层具有高熵合金结构的涂层。
通过激光熔覆高熵合金在钛合金表面形成的涂层，具有很多独特的性能优势。
首先，高熵合金涂层具有较低的热传导率，可以有效降低热应力和热疲劳现象的发生，提高材料的热稳定性。
其次，高熵合金涂层具有很高的熔点，可以保护钛合金基材免受高温腐蚀的侵蚀。
此外，高熵合金涂层还具有较好的耐腐蚀性能，可以有效抵抗强腐蚀性介质的侵蚀。
最后，高熵合金具有高硬度和较好的耐磨性能，可以提高钛合金的抗磨损性能。
总的来说，钛合金表面激光熔覆高熵合金是一种有效提高钛合金材料性能的方法。
激光熔覆FeMnNiCoCr高熵合金涂层的组织结构及腐蚀性能研究
激光熔覆FeMnNiCoCr高熵合金涂层的组织结构及腐蚀性能研究刘涛; 赵立娟; 庄梦雅; 纪秀林【期刊名称】《《航空制造技术》》【年(卷),期】2019(062)021【总页数】5页(P59-63)【关键词】高熵合金; 激光熔覆; 组织结构; 腐蚀; 涂层【作者】刘涛; 赵立娟; 庄梦雅; 纪秀林【作者单位】河海大学机电工程学院常州213022【正文语种】中文高熵合金一般由5 种或5 种以上的元素组成，由于较高的混合熵可以抑制金属间化合物的形成，所以高熵合金凝固后不仅不会形成很多金属间化合物，反而会形成简单的面心立方结构（FCC）或体心立方结构（BCC）固溶体[1-3]。
高熵合金在呈现出简单微观结构的同时，还表现出优良的力学和耐腐蚀性能[4-8]。
制备高熵合金的常用方法是真空电弧熔炼[9]。
但也有很多其他方法可以用于制备高熵合金。
例如，采用磁控溅射技术制备出AlxCoCrCuFeNi 的金属氧化物薄膜[10]；采用电化学沉积技术制备出 BiFeCoNiMn 高熵合金薄膜[11]等。
为获得具有一定厚度，且无裂纹、表面平整、稀释率低[12]的涂层，本文采用激光熔覆技术制备高熵合金涂层。
此外，激光熔覆时，为了提高熔融合金与基体的润湿性，一般会选择所含有的主要元素作为合金涂层元素的一些基体材料。
例如，在45 钢上激光熔覆FeCoCrxNiB 高熵合金涂层[13]，在Ti-6Al-4V 合金表面激光熔覆TiVCrAlSi合金涂层[14]等。
由于Cr 元素对合金的耐腐蚀有重要的影响，因此，本文采用激光熔覆技术在Q345 钢上制备不同Cr 含量的高熵合金涂层，重点探讨Cr 含量对涂层组织结构、硬度和耐腐蚀性能的影响，为改善不锈钢表面性能和FeMnNiCoCr 系高熵合金涂层的开发利用提供参考帮助。
试验前需对样品表面打磨抛光从而获得相同的表面状态。
结果与讨论试验及方法本试验采用Fe、Mn、Ni、Co、Cr 这5 种金属粉末，配置了6 种Fe60-xMn20Ni10Co10Crx（x=10，12.5，15，20，25，30）合金成分[15]。
激光熔覆制备高熵合金涂层的研究进展
qiyekejiyufazhan【摘要】激光熔覆制备高熵合金涂层是一种新兴的技术，其独特的优势吸引了国内外研究者的兴趣，文章重点总结高熵合金涂层的研究现状及激光熔覆制备高熵合金涂层性能的研究进展。
【关键词】激光熔覆技术；高熵；合金涂层；研究进展【中图分类号】TF124【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688（2020）01-0044-02当前，高熵合金的常见制备方法有多种，但是激光熔覆技术却比传统的高熵合金制备方法具有更多优势。
利用激光熔覆技术制备合金具有制热快散热快、能量密度高、对材料影响小等特点。
采用激光熔覆技术制备高熵合金涂层是近些年刚刚兴起的一种方法，该方法的独特优势吸引了国内外研究者的兴趣，并取得了一系列的研究成果。
1高熵合金涂层的成分调控1.1高熵合金的组成元素高熵合金涂层的组成元素种类虽然有限，但是元素组合的种类却是非常多的，含有多种主要元素的高熵合金中，各个组成元素即使在粒度或者含量上做出微调，也会导致合金的某些性能和结构产生巨大的变化。
各种元素都有各自的性质，以Ti 、Mo 和Al 元素为例，这些元素由于原子的半径相对较大，将其加入合金中可能会导致晶格发生畸变，阻碍位错运动，从而提高合金的强度和硬度。
而将Co 元素聚集在枝晶间则可以起到黏接的作用，从而提高合金的耐磨性和可塑性。
Ni 元素由于其自身的特性，加入到合金中就可以极大地提高合金的耐热性和耐腐蚀性。
Miracle 曾经详细统计了包括碱金属、碱土金属、过渡金属、镧系元素及非金属等在内的共计37种高熵合金的主要组成元素，并且依次标明了每一种元素的性质[1]。
1.2不同合金元素对高熵合金涂层性能的影响随着Al 元素含量的不断增加，高熵合金的组织就可以实现从FCC 到BCC 的转变，合金的性能也会随之改善。
Braeckman 认为造成这种现象的原因主要有两点：首先，Al 元素可以增加合金内的晶格畸变，BCC 晶格较低的致密度可以容纳体积相对较大的Al 原子；其次，由于Al 原子自身的特性，导致其核外电子结构方便了该原子与过渡金属之间的键合[2]。
激光熔覆高熵合金国外研究现状
激光熔覆高熵合金国外研究现状激光熔覆高熵合金是一种新型的合金材料，其独特的化学组成和微观结构给它带来了许多新的性能特点，例如高强度、高韧性、高耐蚀性和高温性能等。
这些特点使得激光熔覆高熵合金在航空航天、汽车、船舶和石油化工等领域具备广泛的应用前景。
目前，国外对激光熔覆高熵合金的研究已经取得了不少进展，以下将就其研究现状进行详细介绍。
首先，在激光熔覆高熵合金的制备方面，国外科学家主要采用了激光熔覆和激光沉积两种方法。
其中，激光熔覆法是最常用的一种方法，该方法通过激光的高能量照射，使得金属粉末或者薄片熔化、混合以及熔融，形成高熵合金材料。
而激光沉积法则是将高熵合金的成分逐层沉积在基板上，并且通过控制激光器的功率和扫描速度等参数，使得高熵合金材料具备良好的结晶度和力学性能。
同时，国外的研究者们还利用了液相沉淀、机械球磨、热处理等方法进行材料的制备。
其次，在激光熔覆高熵合金的性能研究方面，国外科学家主要关注高熵合金的微观结构、力学性能、耐腐蚀性和高温性能等方面。
其中，激光熔覆高熵合金的微观结构是该领域的重点研究对象。
在这方面，许多研究表明，激光熔覆高熵合金的微观结构具有无序度高、原子排列随机、晶粒尺寸均匀等特点。
同时，国外研究者还在研究高熵合金的力学性能、耐腐蚀性和高温性能等方面进行了大量的实验和模拟研究。
最后，鉴于激光熔覆高熵合金的优异性能，国外相关学者们已经开始探索应用领域。
例如，德国的研究团队已经成功地利用激光熔覆高熵合金制备出优异的耐磨损、耐腐蚀性能的涂层材料，并且在风电叶片、汽车制造等领域展开了应用探索。
综上，激光熔覆高熵合金在国外已经成为了一个热门研究领域，其制备、性能和应用等方面已经取得了不少进展。
尽管目前国内的研究还处于起步阶段，但随着国家对高端装备制造和高新技术产业的支持力度逐渐增大，相信未来国内激光熔覆高熵合金的研究和应用会得到更广泛的关注和重视。
高熵合金新材料的研究进展
高熵合金新材料的研究进展一、本文概述随着科技的不断进步和工程需求的日益提高，新材料的研究与开发已经成为推动社会发展的重要驱动力。
高熵合金作为一种新型合金材料，以其独特的组织结构和优异的性能引起了国内外学者的广泛关注。
本文旨在全面综述高熵合金新材料的研究进展，包括其定义、特性、制备方法、应用领域以及面临的挑战等方面，以期为相关领域的研究人员和技术人员提供参考。
高熵合金，也被称为多主元合金，是一类由五种或五种以上主要元素组成的合金，这些元素在合金中的含量通常在5%至35%之间。
由于其组成元素的多样性，高熵合金在组织结构、力学性能、物理性能等方面表现出与众不同的特点。
与传统合金相比，高熵合金通常具有高强度、高硬度、高耐磨性、高热稳定性以及良好的抗腐蚀性能等。
本文将从高熵合金的制备技术、性能优化、应用拓展等多个方面，系统介绍高熵合金的研究现状和发展趋势。
也将探讨高熵合金在实际应用中面临的挑战和未来的发展方向，以期为高熵合金的进一步研究和应用提供有益的参考和启示。
二、高熵合金的制备技术与工艺高熵合金作为一种新型金属材料，其制备技术与工艺对于其性能和应用具有至关重要的影响。
目前，研究者们已经探索出多种制备高熵合金的方法，包括熔炼法、粉末冶金法、机械合金化法以及溅射法等。
熔炼法是最早用于制备高熵合金的方法之一，它通过将不同元素的原料混合在一起，然后在高温下进行熔炼，使元素间充分扩散和混合，最终得到高熵合金。
这种方法制备出的高熵合金成分均匀，但可能会受到杂质元素的影响，导致性能下降。
粉末冶金法是一种通过粉末混合、压制和烧结等步骤制备高熵合金的方法。
这种方法可以精确控制合金的成分，并且能够在较低的温度下制备出高熵合金，避免了熔炼过程中可能出现的氧化和挥发等问题。
然而，粉末冶金法制备的高熵合金可能存在孔隙和密度不均等问题。
机械合金化法是一种通过高能球磨等机械方式使元素粉末混合并发生固态反应制备高熵合金的方法。
这种方法可以在较低的温度下实现元素间的混合和反应，制备出的高熵合金具有纳米结构，性能优异。
激光熔覆高熵合金
激光熔覆高熵合金
激光熔覆高熵合金是一种利用激光熔覆技术制备高熵合金涂层的工艺方法。
高熵合金是一类新型的金属材料，具有优异的力学性能、耐腐蚀性和高温性能等优点，因此在航空航天、石油化工、汽车等领域具有广泛的应用前景。
然而，由于高熵合金的制备工艺复杂，成本较高，限制了其推广应用。
激光熔覆技术是一种非线性复杂、多学科和现代技术，通过将高能量密度的激光束照射到金属表面，使其快速熔化并迅速冷却，从而形成一层具有特殊性能的涂层。
利用激光熔覆技术制备高熵合金涂层，可以降低制备成本，提高涂层的致密度和性能。
在激光熔覆高熵合金的过程中，通过控制合金元素的种类和比例，可以获得具有优异性能的涂层。
例如，通过添加碳纳米管等增强相，可以提高涂层的强度和韧性；通过控制合金元素的扩散和相变过程，可以获得具有良好耐腐蚀性和高温性能的涂层。
总之，激光熔覆高熵合金是一种具有重要应用前景的金属材料表面改性技术，可以显著提高金属材料的性能和使用寿命，降低制备成本，为推动金属材料的发展和应用提供新的途径。
激光熔覆AlCrCoFeNi高熵合金涂层力_学性能及组织研究毕业论文 精品
毕业论文激光熔覆AlCrCoFeNi 高熵合金涂层力学性能及组织研究学生姓名： 学号：系 部：专业：指导教师：二〇一三年六月诚信声明本人郑重声明：本论文及其研究工作是本人在指导教师的指导下独立完成的，在完成论文时所利用的一切资料均已在参考文献中列出。
本人签名：年月日毕业设计（论文）任务书设计（论文）题目：激光熔覆AlCrCoFeNi高熵合金涂层力学性能及组织研究系部：专业：学号：学生：指导教师（含职称）：专业负责人：1．设计（论文）的主要任务及目标本文主要研究AlCrCoFeNi五主元合金的力学性能及组织。
选取原材料Al、Cr、Co、Fe、Ni，其纯度为99.5%以上，按摩尔比为1:1:1:1:1配置合金，用激光熔覆铸AlCrCoFeNi高熵合金。
研究合金铸态与退火态的力学性能及组织，主要包括材料的硬度、耐磨性以及组织。
通过对其各个力学性能的实验研究，总结出其对应的力学变化规律，找出综合力学性能较好的元素配比，进而进行高熵合金喷涂实验的研究。
2．设计（论文）的基本要求和内容1.了解高熵合金研究的背景，目的及意义2.了解制备熔炼高熵合金的过程以及其元素配比3.掌握测试维氏试验硬度设备的原理、操作，了解其注意事项4.通过实验获得并分析高熵合金相应的力学性能，找出其规律5.整理材料，撰写论文3．主要参考文献[1]叶均蔚，陈瑞凯，刘树均.高熵合金的发展概况[J].工业材料杂志，2005，224:71-79[2] 刘源，李言祥，陈祥，等.多主元高熵合金研究进展[J].材料导报，2006，(20):4-7[3]郭卫凡.多主元高熵合金的研究进展,金属功能材料第16卷。
第l 期,2 0 0 9 年2 月。
[4]朱海云, 孙宏飞, 李业超.多主元高熵合金的研究现状与发展前沿.第9 期,2008。
[5]梁秀兵, 魏敏, 程江波等.高熵合金新材料的研究进展.材料工程,2009，12:75-79.[6]刘源，李言祥，陈祥，等。
激光熔覆高熵合金涂层的研究进展
激光熔覆高熵合金涂层的研究进展
摘要：激光熔覆是一种常用的表面改性技术，可以在材料表面形成高硬度、耐磨损的涂层。
近年来，激光熔覆高熵合金涂层的研究得到了广泛关注。
本文从激光熔覆的原理、高熵合金的特性以及研究进展等方面综述了激光熔覆高熵合金涂层的最新研究进展，对于该领域的研究具有重要的参考价值。
1.引言
-激光熔覆技术概述
-高熵合金简介
-激光熔覆高熵合金涂层的研究背景和意义
2.激光熔覆高熵合金涂层的制备方法
-激光熔覆工艺参数的选择
-高熵合金粉末的选择和预处理
-激光熔覆高熵合金涂层的制备过程
3.激光熔覆高熵合金涂层的微观结构与性能
-显微组织表征
-显微硬度测试
-摩擦磨损性能测试
-腐蚀性能测试
4.激光熔覆高熵合金涂层研究的影响因素
-激光功率与扫描速度
-粉末粒径与成分
-基底材料的影响
-预处理技术对涂层性能的影响
5.激光熔覆高熵合金涂层在实际应用中的前景
-高温腐蚀防护
-摩擦磨损耐久性
-电子设备散热材料
6.激光熔覆高熵合金涂层的发展方向
-涂层微观结构的优化
-表面改性与复合涂层的研究
-量产技术与工业化应用的挑战
7.结论
以上是一份关于激光熔覆高熵合金涂层研究进展的1500字以上的文档。
文档包含了激光熔覆技术概述、高熵合金简介、制备方法、微观结构与性能、影响因素、实际应用前景以及未来发展方向等内容，对于读者了解该领域的研究现状和未来趋势具有参考价值。
激光熔覆高熵合金涂层的耐腐蚀性能研究进展
第50卷第12期表面技术2021年12月SURFACE TECHNOLOGY·257·激光熔覆高熵合金涂层的耐腐蚀性能研究进展周子钧，姜芙林，宋鹏芳，杨发展，王玉玲，杨勇，梁鹏（青岛理工大学 机械与汽车工程学院，山东 青岛 266520）摘要：利用激光熔覆技术制备的高熵合金涂层已成为一种新兴的绿色清洁耐腐蚀涂层。
为了最大程度发挥高熵合金涂层的耐腐蚀防护性能，需要探究激光熔覆高熵合金涂层耐腐蚀性能的影响因素及影响机理。
首先阐述了高熵合金理论以及利用激光熔覆技术制备高熵合金涂层的优势，总结了高熵合金激光熔覆涂层优异耐腐蚀特性及耐腐蚀强化机理。
重点综述了高熵合金元素组成、激光熔覆工艺参数、涂层后处理工艺以及服役温度4个因素，对高熵合金激光熔覆涂层耐腐蚀性能的影响规律与影响机理。
高熵合金中适当添加Ni、Al、Ti等元素，在一定程度上可以提高涂层的耐腐蚀性，但是随着元素含量的进一步增加，由于高熵合金涂层的物相组成改变、晶格畸变严重、元素偏析加剧，可能导致涂层的耐腐蚀性能降低。
适宜的激光加工参数可以使涂层具有较好的耐腐蚀性，原因在于涂层的缺陷较少、组织细密均匀。
退火、激光重熔、超声冲击处理等涂层后处理工艺，通过改变高熵合金涂层的物相组成以及微观组织特征，来提高其耐腐蚀性。
激光熔覆高熵合金涂层的服役环境温度越高，则腐蚀速率越快。
最后，对激光熔覆高熵合金涂层的耐腐蚀性能强化方法进行了总结与展望。
关键词：激光熔覆；高熵合金；防护涂层；耐腐蚀性；影响机理中图分类号：TG174.4 文献标识码：A 文章编号：1001-3660(2021)12-0257-14DOI：10.16490/ki.issn.1001-3660.2021.12.025Advances in Corrosion Resistance of High Entropy AlloyCoatings Prepared by Laser CladdingZHOU Zi-jun, JIANG Fu-lin, SONG Peng-fang, YANG Fa-zhan,WANG Yu-ling, YANG Yong, LIANG Peng(School of Mechanical and Automotive Engineering, Qingdao University of Technology, Qingdao 266520, China)ABSTRACT: The high entropy alloy coating prepared by laser cladding technology has become a new kind of green, clean and corrosion resistant coating. In order to maximize the corrosion resistance of high entropy alloy coatings, it is necessary to explore the influencing factors and mechanism of the corrosion resistance of high entropy alloy coatings. The theory of high entropy alloy and the advantages of high entropy alloy coatings prepared by laser cladding technology are described, and the收稿日期：2021-01-27；修订日期：2021-04-25Received：2021-01-27；Revised：2021-04-25基金项目：山东省自然科学基金资助项目（ZR2018PEE011，ZR2019MEE059）；山东省重点研发计划项目（2019GNC106102，2018GSF117038）Fund：Shandong Provincial Natural Science Foundation (ZR2018PEE011, ZR2019MEE059), Key Research and Development Program of Shandong Province (2019GNC106102, 2018GSF117038)作者简介：周子钧（1997—），男，硕士研究生，主要研究方向为激光加工及再制造。
高熵合金制备方法进展
高熵合金制备方法进展摘要：高熵合金是一种具有优异性能的新型材料，具有高强度、高耐磨性、良好的高温性能等优点。
本文对高熵合金制备方法的进展进行了综述，介绍了高熵合金的基本概念、制备方法及其优缺点，并探讨了高熵合金未来的研究方向。
引言：高熵合金是一种新型材料，由于其具有高强度、高耐磨性、良好的高温性能等优点，引起了材料科学领域的广泛。
高熵合金是由五种或五种以上的金属元素以接近等原子比的方式组成的合金。
与传统合金相比，高熵合金具有更为复杂的物理和化学性质，这也为其制备带来了新的挑战。
因此，本文旨在综述高熵合金制备方法的进展，以期为未来的研究提供参考。
预备知识：高熵合金的制备需要掌握材料的物理化学性质、制备工艺、设备以及实验方法等方面的知识。
其中，材料的物理化学性质包括密度、熔点、热膨胀系数等，制备工艺包括熔炼、铸造、热处理等，设备包括真空炉、电弧炉、感应炉等，实验方法包括X射线衍射、扫描电子显微镜、能谱分析等。
高熵合金制备方法进展：1、制备技术综述：高熵合金的制备方法主要包括熔炼、铸造、热处理等。
其中，熔炼法是最常用的制备方法，包括真空电弧熔炼、真空感应熔炼等。
铸造法可分为精密铸造和砂型铸造，热处理则包括退火、正火、淬火等。
2、成分设计：高熵合金的成分设计是制备过程中的关键环节。
为了获得性能优异的高熵合金，需要将多种金属元素进行合理搭配。
例如，通过调控元素的种类和含量，可以优化高熵合金的相组成和微观结构，从而提高其力学性能。
3、强化高熵合金制备流程的优化：在制备高熵合金的过程中，可以通过采用一些强化措施来降低成本和提高产量。
例如，采用快速凝固技术可以增加合金的凝固速度，从而减少晶界和缺陷的产生，提高合金的力学性能。
此外，通过采用先进的热处理技术，可以进一步优化合金的微观结构和力学性能。
4、目前高熵合金制备中存在的问题和挑战：尽管高熵合金的制备已经取得了显著的进展，但仍存在一些问题和挑战。
例如，微观结构不均匀、高温氧化和时效性等。
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宁等
・１３３・
激光熔覆技术制备高熵合金涂层的研究进展＋
刘
宁１’２，朱智轩１，金云学１，王小京１，高杏燕１
（１江苏科技大学材料科学与工程学院，镇江２１２００３；２西北工业大学凝固技术国家重点实验室，西安７１００７２） 摘要 高熵合金是由五种或五种以上元素按照等物质的量比或近等物质的量比进行混合形成的合金，具有杰
万方数据
・１３４・
材料导报Ａ：综述篇
２０１４年３月（上）第２８卷第３期
序固溶体ＢＣＣ结构，具有较高的硬度（９００ＨＶ¨），且结构 和硬度的高温稳定性好。另外，经６００℃退火５ ｈ后，熔覆涂 层的枝晶和枝晶间的小角度晶界转变为大角度晶界，晶粒被
细化嘲。
Ｈｕａｎｇ
Ａｌ：ＣｒＦ《ｏＣｕＴｉＮｔ高熵合金涂层样品由熔覆区、边界区和 热影响区组成，熔覆区主要由轴晶、纳米晶和细的白色结晶 组成，涂层边界和衬底结合良好，样品的表面显微硬度达到
１１０２
ＨＶ，是基体的４倍左右。涂层在１ ｍｏｌ／Ｌ的ＮａＯＨ溶
Ｃａｎ等［１０］对基体进行４５０℃预热，选择激光束
液和３．５％ＮａＣｌ溶液中具有良好的耐腐蚀性。另外，研究表 明激光熔覆Ａ１ＣｒＦｅＣｕＣｏ高熵合金涂层微观组织主要为 ＦＣＣ和ＢＣＣ固溶体相，存在元素偏析，合金具有优良的耐腐
蚀性能‘１６］。
出的力学性能、物理及化学性能，应用潜力巨大。作为一种新型的表面处理技术，激光熔覆与高熵合金相结合，为高
熵合金的应用开辟出了又一空间。介绍了目前国内外采用激光熔覆技术制备高熵合金涂层的研究现状，并展望了其 发展前景。 关键词
激光熔覆高熵合金涂层
中图分类号：ＴＧｌ４６．４
文献标识码：Ａ
Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｏｆ Ｌａｓｅｒ Ｃｌａｄｄｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｔｏ Ｐｒｅｐａｒｅ
Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｚｈｅｎｊｉａｎｇ
Ｓｔａｔｅ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｓｏｌｉｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，Ｎｏｒｔｈｗｅｓｔｅｒｎ Ｐｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ’ａｎ ７１００７２）
Ａｂｓｔｒａｃｔ ｔｉｏ
ｏｒ ｎｅａｒ
Ｈｉｇｈ－ｅｎｔｒｏｐｙ ａｌｌｏｙ ｉｓ ｍｉｘｅｄ ｂｙ ｆｉｖｅ
Ａ１ｚＯ。以及少量的ｖ２ ０５是氧化性能提高的关键。另外，经 ８００℃／２４ ｈ真空退火处理后，ＴｉＶＣｒＡｌＳｉ涂层的组成为（Ｔｉ， Ｖ）ｓＳｉ。、Ａ１８（Ｖ，Ｃｒ）；和ＢＣＣ相，Ａｌ。（Ｖ，Ｃｒ）。相的出现使涂层
２分析与展望
综上所述，激光熔覆高熵合金涂层硬度较高且具有良好 的耐热性、耐腐蚀性和耐磨损性能，涂层组织中的成分偏析 倾向以及添加元素对其微观组织影响的研究也取得了良好 的进展。但是，由于激光熔覆的加热和冷却速度极快，势必 会造成熔覆层与基体材料之间温度梯度和热膨胀系数的差
ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ．Ａｓ
ｎｅｗ ｓｕｒｆａｃｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｗｉｔｈ ｌａｓｅｒ ｃｌａｄｄｉｎｇ，ａｎｏｔｈｅｒ ｓｐａｃｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ａｐｐｌｉ—
ｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｈｉｇｈ－ｅｎｔｒｏｐｙ ａｌｌｏｙｓ ｗａｓ ｏｐｅｎｅ＆Ｔｈｅ ｃｕｒｒｅｎｔ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｈｉｇｈ－ｅｎｔｒｏｐｙ ａｌｌｏｙ
０引言
自从２００４年被首次提出以来，多主元高熵合金［１］以其 优异的性能和潜在的应用前景迅速成为材料领域又一研究 热点。目前，对高熵合金的研究主要集中在真空电弧熔铸块 体材料上，这导致其制备尺寸受到了很大限制；且制备所使 用的金属大都较昂贵，致使生产大型零件的成本太高。而制 备高熵合金涂层既能避免上述弊端，又可以获得优异的使用 性能。目前，有研究者采用电化学沉积［２］和磁控溅射［３“］方 法制备出高熵合金涂层，但因涂层厚度太小，不能满足高强 度的应用场合。且上述工艺较为复杂，不利于高熵合金涂层 的大规模应用。激光熔覆具有高的加热和冷却速率，对基体 的热影响小，熔覆层晶粒细小且在基体中分布均匀，涂层与 基体为冶金结合，结合强度高，涂层厚度最高可达到几毫
ｉ０００
覆技术制备高熵合金涂层具有工艺和理论上的可行性，已成 为高熵合金研究的一个新热点。 １
激光熔覆技术制备高熵合金涂层
激光熔覆技术是２０世纪７０年代随着大功率激光器的
℃退火处理后，激光熔覆ＦｅＣｏＮｉＣｒＡｌ：Ｓｉ高熵合金涂层为有
＊国家自然科学基金（５１２０１０７２）；凝固技术国家重点实验客观存在开放课题（ＳＫＬＳＰ２０１２０９）；江苏省高校青蓝工程项目 刘宁：女，１９７６年生，博士，副教授，研究方向为快速凝固理论与技术、高熵合金Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｎｌｙｒｍ＠１２６．ｃｏｒｎ
织和性能。
层质量的一个重要因素，而目前关于涂层韧性的研究却很 少。另外，添加特定元素带来优良性质的同时也带来了不利 的影响，如韧性变差、偏析等，因此如何选择合适的元素及其 添加量仍有待进一步探索研究。而且，不同的工艺参数会对 高熵合金涂层的成形质量以及微观组织结构等产生很大的 影响，所以寻找合适的工艺参数是制备高熵合金涂层的一个 重要研究方向。此外，涂层热处理方面的研究较少，尚需探 索合理的热处理工艺以获得良好的组织和综合性能。目前， 理论研究仍是重点，如涂层组织的形成机制，高混合熵与快 速凝固过程中焓变的相互作用对形成固溶体的影响以及固 溶体的热稳定性等。此外，完善制备方法、热处理工艺，进行 特定性能高熵合金涂层的设计以及寻找更具实用性的高熵 合金材料也是研究的～个重要方面。 国内外关于激光熔覆技术制备高熵合金涂层的研究最 早见报于２０１０年，此领域的研究才刚刚起步，尚处于初级阶 段，更未见进入实际工业应用的报道。但不难看出，在现有 的研究成果中，激光熔覆高熵合金涂层已经显示出诸多优异 性能，相信随着研究的深入以及制备技术和成分设计的不断 完善，必将为高熵合金涂层开辟出广阔的应用空间。
ｏｒ
ｍｏｒｅ ｅｌｅｍｅｎｔｓ
ｔｏ
ｆｏｒｍ
ａｎ
ａｌｌｏｙ ａｃｃｏｒｄｉｎｇ
ｔｏ
ｔｈｅ ｅｑｕｉｍｏｌａｒ
ｒａ—
ｅｑｕｉｍｏｌａｒ ｒａｔｉｏ．Ｗｉｔｈ ｅｘｃｅｌｌｅｎｔ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ，ｐｈｙｓｉｃａｌ
ａ
ａｎｄ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ，ｈｉｇｈ－ｅｎｔｒｏｐｙ ａｌｌｏｙ ｈａｓ ｈｕｇｅ
ｓｒ
ｃｏａｔｉｎｇ
ｐｒｅｐａｒｅｄ ｂｙ ｌａ—
ｃｌａｄｄｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｎ ｄｏｍｅｓｔｉｃ ａｎｄ ａｂｒｏａｄ ｉｓ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ，ａｎｄ ｉｔｓ ｆｕｔｕｒｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｉｓ ｐｒｏｓｐｅｃｔｅｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ ｌａｓｅｒ ｃｌａｄｄｉｎｇ，ｈｉｇｈ－ｅｎｔｒｏｐｙ ａｌｌｏｙｓ，ｃｏａｔｉｎｇ
米［５’６］。并且，可作为熔覆层的粉末范围广泛，因此，激光熔
发展而兴起的一种新的表面改性技术。目前，激光熔覆技术 主要用于制备镍基、钴基、铁基合金涂层以及添加陶瓷颗粒 增强的合金涂层。而借助激光熔覆技术制备高熵合金涂层 的研究尚处于起步阶段，主要集中于微观结构、性能以及合 金中一些元素含量的变化对涂层的相结构、硬度、耐磨性、耐 腐蚀性和磁性能的影响规律等。 早期的相关研究主要集中于在不同钢基体上激光熔覆 高熵合金涂层。马明星等［７３采用激光熔覆方法在４５＃钢基 体上获得了成形良好的Ａ１ＣｏＣｒＮｉＭｏ高熵合金涂层，涂层组 织由共晶体和网状联接物组成，平均硬度在９５０～１２５０ＨＶ０．： 之间，涂层在８００℃下仍能保持７００ＨＶｏ．。的硬度，随着Ａｌ含 量的增加，Ａ１。ＣｏＣｒＮｉＭｏ涂层的相结构变得简单，网状联接 的耐腐蚀相减少，涂层硬度虽略有降低，但始终在９５０ＨＶｏ．：
功率２ ｋｗ，扫描速率为３．０ ｍｍ／ｓ，进料速率２ ｇ／ｍｉｎ，样品 表面的激光束直径２．５ ｍｍ，间距为１．５ ｒｎｌＴｌ，在Ｔｉ～６Ａｌ一４Ｖ 合金基体上获得了裂纹和缩孔较少的ＴｉＶＣｒＡｌＳｉ高熵合金 涂层，且涂层与衬底结合良好，涂层组织由ＢＣＣ基体和分散 的（Ｔｉ，Ｖ）ｓＳｉ。析出物组成，高硬度的（Ｔｉ，Ｖ）；Ｓｉ。相和相对韧 性较高的ＢＣＣ相基体相组合，提高了Ｔｉ一６Ａ１—４Ｖ合金的耐磨 性。而且，ＴｉＶＣｒＡｌｓｉ涂层能够有效提高Ｔｉ一６Ａ１４Ｖ合金基 体的耐氧化性，致密粘附在基体上的Ｓｉｏｚ、Ｃｒ２０３、Ｔｉ０２、
异，可能会导致熔覆层中的多种缺陷。涂层的韧性是决定涂
硬度略有增加口１｜。可见，选择合理的工艺参数以及对基体进 行预热能够减少涂层缺陷，并有利于涂层与衬底的结合。上 述研究表明，在不同钢基体上激光熔覆高熵合金涂层能够有 效改善基体表面的硬度、耐磨性、耐腐蚀性、耐热性和耐氧化 性，同时合理的热处理工艺能够显著改善高熵合金涂层的组
在激光熔覆高熵合金涂层中添加合金元素或碳化物，是 改善涂层组织和性能的另一途径。Ｚｈａｎｇ Ｈｕｉ等［１２］发现，Ｓｉ、 Ｍｎ和Ｍｏ元素添加前后ＦｅＣｏＮｉＣｒＣｕ高熵合金涂层均由简 单ＦＣＣ固溶体相组成。未添加Ｓｉ、Ｍｎ和Ｍｏ的涂层显微组 织主要由柱状晶粒和等轴晶粒组成，各种合金元素均匀地分 布在合金中，其显微硬度达到了３７５ＨＶｏ．。，这比电弧熔化相 同成分合金的硬度高大约５０％，但是这种涂层的韧性很差； 添加Ｓｉ、Ｍｎ和Ｍｏ后涂层的质量大大提高，显微硬度增加到 ４５０ＨＶｏ；，但是带来了成分偏析造成的不利影响，涂层的微 观形貌转变为枝晶并伴随着枝晶间区域无序到有序的结构 转变。上述研究表明，激光熔覆高熵合金涂层能够显著提高 合金硬度，但如何选择合适的添加元素以避免成分偏析仍有 待研究。添加不同含量ＷＣ的ＦｅＣｏＣｒＮｉＣｕ高熵合金涂层 均由简单的ＦＣＣ和Ｂ（℃两相组成［１３｜。随着ＷＣ含量的提 高，涂层中ＦＣＣ相含量不断减少，ＢＣＣ相含量不断增加。
ＷＣ颗粒在激光熔覆过程中发生溶解并完全溶人ＦＣＣ相和
参考文献
１叶均蔚，陈瑞凯．高熵合金ＥＪ］．科学发展，２００４，３７７（５）：１６