近日,廣東省科學(xué)院智能制造研究所先進(jìn)激光增材制造技術(shù)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì),在碳納米管(CNT)增強(qiáng)激光熔覆高熵合金涂層技術(shù)方面取得新進(jìn)展。相關(guān)研究發(fā)表于《表面和噴涂技術(shù)》。
CNT是一種具有獨(dú)特管狀結(jié)構(gòu)和優(yōu)異力學(xué)、電學(xué)及化學(xué)性能的一維納米材料,是制備金屬基復(fù)合材料的理想增強(qiáng)體。目前,CNT增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料仍主要采用冷壓燒結(jié)、攪拌鑄造、攪拌摩擦加工、粉末冶金、高壓扭轉(zhuǎn)、離子噴涂等技術(shù)制備。CNT的團(tuán)聚問題始終是制約工業(yè)應(yīng)用的主要原因之一,而球磨和超聲分散方法均存在對(duì)工藝參數(shù)要求嚴(yán)苛、耗時(shí)耗能等問題。
研究人員針對(duì)CoCrFeNi-CNTs復(fù)合粉末制備、涂層微觀組織演變過程及摩擦磨損過程強(qiáng)化機(jī)理展開研究,利用自主開發(fā)的激光增減材系統(tǒng),成功制備出CNT增強(qiáng)的激光熔覆CoCrFeNi高熵合金復(fù)合涂層。
研究發(fā)現(xiàn),CNT的結(jié)構(gòu)完整性得到保持;固溶和析出強(qiáng)化作用使涂層的硬度水平提高40%以上;涂層的耐磨損性能提高,磨損速率下降近80%。
該研究解決了傳統(tǒng)的fcc單相CoCrFeNi系列高熵合金耐腐蝕性優(yōu)異但硬度和耐磨性能不夠理想的問題,促進(jìn)了該系列合金的工業(yè)應(yīng)用。