近日,廣東省科學院智能制造研究所先進激光增材制造技術創(chuàng)新團隊,在碳納米管(CNT)增強激光熔覆高熵合金涂層技術方面取得新進展。相關研究發(fā)表于《表面和噴涂技術》。
CNT是一種具有獨特管狀結構和優(yōu)異力學、電學及化學性能的一維納米材料,是制備金屬基復合材料的理想增強體。目前,CNT增強金屬基復合材料仍主要采用冷壓燒結、攪拌鑄造、攪拌摩擦加工、粉末冶金、高壓扭轉(zhuǎn)、離子噴涂等技術制備。CNT的團聚問題始終是制約工業(yè)應用的主要原因之一,而球磨和超聲分散方法均存在對工藝參數(shù)要求嚴苛、耗時耗能等問題。
研究人員針對CoCrFeNi-CNTs復合粉末制備、涂層微觀組織演變過程及摩擦磨損過程強化機理展開研究,利用自主開發(fā)的激光增減材系統(tǒng),成功制備出CNT增強的激光熔覆CoCrFeNi高熵合金復合涂層。
研究發(fā)現(xiàn),CNT的結構完整性得到保持;固溶和析出強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,促進了該系列合金的工業(yè)應用。