金属热处理

作者：黄天阳, 郑家圣, 田林海, 林乃明, 王振霞, 秦林, 吴玉程

单位：1.太原理工大学 材料科学与工程学院, 山西 太原 030024;；2.山西电子科技学院(筹)新能源与材料工程学院, 山西 临汾 041000;；3.合肥工业大学 材料科学与工程学院, 安徽 合肥 230009

关键词：高熵合金层,双辉等离子表面冶金技术,硬度,耐蚀性,辐照模拟

基金：国家自然科学基金(52020105014)

采用双层辉光等离子表面冶金技术,以粉末冶金W18Ta18V20Nb18Mo26合金作为源极靶材,控制工件极温度为1200 ℃,源极和阴极电压差分别为300、400和500 V,在纯钨表面制备了WTaVNbMo难熔高熵合金层。用扫描电镜及其所附能谱仪和X射线衍射仪检测合金层的显微组织和相组成,用显微硬度计和电化学工作站测试了合金层的硬度和耐蚀性,利用SRIM软件模拟分析了合金层的抗辐照性能。结果表明,在不同电压差条件下纯钨表面均形成了BCC结构的WTaVNbMo高熵合金层。电压差为400 V时,制备的合金层厚度达到100 μm以上;500 V电压差下制备的合金层表面均匀,组织致密,硬度最高,可以达到1635 HV0.05,耐蚀性良好,自腐蚀电流密度较W基体降低了近两个数量级。辐照模拟结果表明,相比于纯钨,高熵合金层的损伤范围较为集中,投影射程更短,电子阻止本领更大,电离损失速度加快。

来源：2023年第5期

《金属热处理》期刊编辑部

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