高熵合金具有强度硬度高、耐磨耐蚀性能优异等特点,目前已成为国内外的研究热点。将其制备成涂层,可以有效扩大高熵合金的应用范围,充分发挥其优异特性,以实现节约资源、降低成本的目的。因此,本文采用激光熔覆技术在Q235钢板上制备Al1.3CrFeNi2CuMox(x=0;0.1;0.3;0.5)和 AlCrFeNiMox(x=0;0.2;0.6;1.0)高熵合金涂层。以Mo含量作为变量,研究具有较大原子半径和较高熔点的元素加入对两种高熵合金体系组织、结构和性能的影响。结论如下:Al1.3CrFeNi2CuMox高熵合金涂层由BCC+FCC两种结构共同组成,其微观组织为枝晶结构。枝晶内主要是以含有Fe、Cr、Mo合金元素的BCC相;枝晶间则为含有Cu、Ni合金元素的FCC相。随着Mo元素的增加,促进了 BCC相的形成,同时也起到了晶粒细化的作用,并在Al1.3CrFeNi2CuMo0.5合金中明显的观察到大量细小的等轴晶组织。由于Mo的原子半径较大,随着Mo含量增多,晶格畸变增大,涂层硬度显著提高,耐磨性也随之提高。通过改变滑动频率、载荷等参数,研究Mo元素对涂层在不同磨损参数下的摩擦磨损特性的影响。结果表明:随着滑动频率的增大,涂层的体积磨损率先减小,进一步增大滑动频率,涂层的体积磨损率将升高。Mo含量较低时:磨损机制以磨粒磨损和粘着磨损为主;随着Mo含量升高,其磨损机制为磨粒磨损、氧化磨损和粘着磨损。随着载荷的增加,Al1.3CrFeNi2CuMox合金的摩擦系数(COF)减小、体积磨损率增大。随着Mo含量的增加,Al1.3CrFeNi2CuMox高熵合金涂层的耐磨性显著增强。其中,Al1.3CrFeNi2CuMo0.5合金涂层耐磨性能最为优异,其磨损机制主要为磨粒磨损、氧化磨损和粘着磨损。对于AlCrFeNiMox高熵合金涂层,当x=0,0.2时,物相主要由BCC1和BCC2两种体心立方的固溶体组成。随着Mo含量的增加,有少量的σ相出现。合金的组织为典型的枝晶结构,结合成分分析,枝晶内主要是富含Fe、Cr、Mo的BCC1相,晶间是富含Al、Ni的BCC2相。随着Mo含量的进一步增加,晶粒细化,并促进了σ相的形成,因此涂层的硬度增大、耐磨性提高。涂层的体积磨损率随Mo含量的增加有明显的降低。当x=1时,涂层的体积磨损率最小为4.89×1 0-12m3/N·m。开始阶段:涂层的磨损机制由粘着磨损和磨粒磨损组成;随着Mo的增加,其磨损机制转为磨粒磨损和氧化磨损。随着磨损载荷增加,合金摩擦系数先减小后增大。同时,磨损机制由粘着磨损、磨粒磨损和轻微氧化磨损转为由磨粒磨损、氧化磨损和轻微粘着磨损。由于这一磨损机制的变化,AlCrFeNiMox高熵合金涂层的体积磨损率随磨损载荷的增加反而减小。