doi:
УДК: 621.793.71

ИССЛЕДОВАНИЕ ПОКРЫТИЙ ИЗ ВЫСОКОЭНТРОПИЙНОГО СПЛАВА FeNiCoCrMo0.5Al 1.3, ПОЛУЧЕННЫХ МЕТОДОМ ВЫСОКОСКОРОСТНОГО ГАЗОПЛАМЕННОГО НАПЫЛЕНИЯ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ РАССТОЯНИЯХ НАПЫЛЕНИЯ ДО ПОДЛОЖКИ

Семиколенов А. А.
Язык статьи: русский

Аннотация

Высокоэнтропийные сплавы активно изучаются во всем мире для получения комплекса свойств, которые будут превосходить свойства известных аналогов. Однако закономерности образования структуры таких многокомпонентных сплавов полностью не изучены. Исследовательской задачей является и поиск оптимальных технологических параметров, например, для получения защитных покрытий из высокоэнтропийного сплава методами напыления. В работе исследованы покрытия из высокоэнтропийного сплава FeNiCoCrMo0.5Al1.3, полученные методом высокоскоростного газопламенного напыления (HVOF) при различном расстоянии до подложки (150, 200, 250 мм). Порошок для напыления синтезирован методом газовой атомизации. Сплав напылялся на подложку из стали 09Г2С. Образцы проанализированы методами рентгеновской дифракции, измерений твердости по Виккерсу, электронной и оптической микроскопии. Структура порошка после распыления содержит только фазу многокомпонентного твердого раствора с объемно-центрированной кубической решеткой с твердостью 750+-30HV. После напыления все образцы покрытий содержат фазы твердых растворов с гранецентрированной и объемно-центрированной кубическими решетками, а также фазу многокомпонентного оксида. Выявлено, что изменение фазового состава связано с окислением в процессе напыления. Кроме того, обнаружено, что при изменении расстояния до подложки в структуре покрытий изменяются пористость и процентное содержание оксидов. Максимальную твердость имеет покрытие, полученное при расстоянии 150 мм, 754+-75HV. Ключевые слова: высокоэнтропийный сплав, микроструктура, металлическое покрытие, многокомпонентный сплав,высокоскоростное газопламенное напыление

Список литературы

1. Microstructural development in equiatomic multicomponent alloys / B. Cantor, I.T.H. Chang, P. Knight, A.J.B. Vincent // Materials Science and Engineering: A. - 2004. - Vol. 375-377, № 1-2 SPEC. ISS. - Р. 213-218. doi:10.1016/j.msea.2003.10.257.
2. Nanostructured high-entropy alloys with multiple principal elements: Novel alloy design concepts and outcomes /j.W. Yeh, S.-K. Chen, S.-J. Lin [et al.] // Advanced Engineering Materials. - 2004. - Vol. 6, № 5. - P. 299-303. doi:10.1002/ adem.200300567.
3. Microstructures and properties of high-entropy alloys / Y. Zhang, T.T. Zuo, Z. Tang [et al.] // Progress in materials science. - 2014. - Vol.. 61. - P. 1-93. doi:10.1016/j. pmatsci.2013.10.001.
4. A new strategy of tailoring strength and ductility of CoCrFeNi based high-entropy alloy / Zheng F. [et al.] // Mater. Sci. Eng. A. Elsevier B.V. - 2020. - Vol. 774. - January. - P. 138940. doi:10.1016/j.msea.2020.138940.
5. Effect of aluminum content on microstructure and mechanical properties of Alx CoCrFeMo0.5Ni high-entropy alloys / C.-Y. Hsu, C.-C. Juan, T.-S. Sheu [et al.] // Jom. - 2013. - Vol. 65, № 12. - P. 1840-1847. doi:10.1007/s11837-013-0753-6.
6. Effect of Al Content on Phase Compositions of FeNiCoCrMo0.5Alx High Entropy Alloy / A. Semikolenov, S. Shalnova, V. Klinkov [et al.] // Metals. - 2021. - №11(11). - P. 1734. doi.org/10.3390/met11111734.
7. Microstructure and wear behavior of FeCoCrNiMo0.2 high entropy coatings prepared by air plasma spray and the high velocity oxy-fuel spray processes / T. Li, Y. Liu, B. Liu [et al.] // Coatings. - 2017. - Vol. 7, № 9. - P. 5-8. doi:10.3390/coatings7090151.
8. Wear behavior of HVOF-sprayed Al0.6TiCrFeCoNi high entropy alloy coatings at different temperatures / L. Chen, K. Bobzin, Zh. Zhou [et al.] // Surface and Coatings Technology. - 2019. - Vol. 358. - P. 215-222. doi:10.1016/j.surfcoat.2018.11.052.
9. Löbel, M. High-temperature wear behaviour of AlCoCrFeNiTi0.5 coatings produced by HVOF / M. Löbel, T. Lindner, T. Lampke // Surface and Coatings Technology. - 2020. - Vol. 403. - P. 126379. doi:10.1016/j.surfcoat.2020.126379.