Ligas de alta entropia (HEAs) são um novo tipo de material estrutural composto por cinco ou mais elementos em proporções atômicas quase iguais, exibindo características como efeito de alta entropia, efeito de distorção de rede, efeito de difusão lenta e efeito coquetel. A tecnologia de revestimento a laser pode melhorar significativamente a dureza, a resistência ao desgaste e a resistência à corrosão das camadas de revestimento HEAs devido à sua alta temperatura de aquecimento e rápida taxa de resfriamento. Este artigo investiga os efeitos da adição deTiCe Mo paraAlCoCrFeNiliga de alta entropia na microestrutura e propriedades mecânicas da camada de revestimento.

Este artigo investiga o efeito do teor de TiC na microestrutura e na resistência ao desgaste da camada de revestimento da liga de alta entropia AlCoCrFeNi. Camadas de revestimento da liga AlCoCrFeNi 2xMo xTiC (x = 0, 0,1, 0,25, 0,4) foram preparadas na superfície de aço 40CrNiMo por tecnologia de revestimento a laser, e os efeitos do teor de TiC e Mo nas propriedades da camada de revestimento foram analisados por meio de ensaios de DRX, MEV, EBSD, MET e de resistência ao desgaste.

Materiais e Métodos Experimentais

O substrato é de aço 40CrNiMo e o material de revestimento é pó pré-ligado de AlCoCrFeNi com tamanho de partícula de 15-53 μ m.

As ligas AlCoCrFeNi-2xMo-xTiC foram preparadas pela adição de pó de Ti puro e Mo â‚‚ C, com valores de x de 0,1, 0,25 e 0,4, respectivamente.

Resultados experimentais e análises

1.Análise de microestrutura
A camada de fusão forma uma ligação metalúrgica com o substrato, sem rachaduras ou poros. À medida que o teor de TiC aumenta, o tamanho da fase precipitada aumenta gradualmente e a morfologia muda de espinha de peixe para circular.

A camada de revestimento de AlCoCrFeNi é composta principalmente por cristais colunares grosseiros, enquanto a adição de TiC refina significativamente o tamanho do grão, reduzindo-o de 109 μm para 15 μm. O TiC, como um sítio de nucleação heterogêneo, inibe o crescimento do grão. A camada de revestimento é composta pelas fases BCC e TiC, e a adição de TiC refina significativamente o tamanho do grão e melhora a uniformidade da microestrutura.

2.propriedades mecânicas
À medida que o teor de TiC aumenta, a dureza da camada de revestimento aumenta gradualmente. A dureza do AlCoCrFeNi-0,8Mo-0,4TiC é a mais alta, atingindo 750HV0,3, sendo 300HV0,3 superior à do AlCoCrFeNi sem adição de TiC.

3. resistência ao desgaste
O desgaste diminui com o aumento do teor de TiC. AlCoCrFeNi-0,8Mo-0,4TiC apresenta o menor desgaste e a melhor resistência ao desgaste. O mecanismo de desgaste muda de desgaste adesivo (AlCoCrFeNi) para desgaste abrasivo (amostra com adição de TiC).

4. Mecanismo de corrosão
A camada de revestimento de AlCoCrFeNi apresenta baixa dureza e grande quantidade de resíduos de desgaste na superfície desgastada, principalmente devido ao desgaste adesivo. Após a adição de TiC, a dureza da camada de revestimento aumentou significativamente, e sulcos rasos e uma pequena quantidade de resíduos apareceram na superfície desgastada. O mecanismo de desgaste é o desgaste abrasivo. As partículas de TiC apresentam boa adesão à matriz e não ocorreu o fenômeno de descascamento.

conclusão
A camada de revestimento AlCoCrFeNi-2xMo-xTiC é composta por fases BCC e TiC, e a adição de TiC refina significativamente o tamanho do grão, reduzindo-o de 109 µm para 15 µm. A camada de revestimento AlCoCrFeNi-0,8Mo-0,4TiC apresenta a maior dureza (750HV0,3) e a melhor resistência ao desgaste. A adição de TiC melhora significativamente a dureza e a resistência ao desgaste da camada de revestimento. A camada de revestimento AlCoCrFeNi sem adição de TiC é caracterizada principalmente por desgaste adesivo, enquanto o mecanismo de desgaste muda para desgaste abrasivo após a adição de TiC, e as partículas de TiC apresentam boa ligação com a matriz.

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