СТРУКТУРА И СВОЙСТВА ВЭС КАНТОРА FeCoCrNiMn, НАПЛАВЛЕННОГО НА СПЛАВ 5083: 10.25712/ASTU.1811-1416.2022.02.008

Виктор Евгеньевич  Громов; Сергей Валерьевич  Коновалов; Юрий Федорович  Иванов; Кирилл Александрович  Осинцев; Юлия Андреевна  Шлярова; Анастасия Николаевна  Гостевская

Авторы

Виктор Евгеньевич Громов Сибирский государственный индустриальный университет, ул. Кирова, 42, 654007, Новокузнецк, Россия https://orcid.org/0000-0002-5147-5343
Сергей Валерьевич Коновалов Сибирский государственный индустриальный университет, ул. Кирова, 42, 654007, Новокузнецк, Россия https://orcid.org/0000-0003-4809-8660
Юрий Федорович Иванов Институт сильноточной электроники СО РАН, пр. Академический, 2/3, 634055, Томск, Россия https://orcid.org/0000-0001-8022-7958
Кирилл Александрович Осинцев Сибирский государственный индустриальный университет, ул. Кирова, 42, 654007, Новокузнецк, Россия; Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королева, ул. Московское шоссе, 34, 443086, Самара, Россия https://orcid.org/0000-0003-1150-6747
Юлия Андреевна Шлярова Сибирский государственный индустриальный университет, ул. Кирова, 42, 654007, Новокузнецк, Россия https://orcid.org/0000-0001-5677-1427
Анастасия Николаевна Гостевская Сибирский государственный индустриальный университет, ул. Кирова, 42, 654007, Новокузнецк, Россия https://orcid.org/0000-0002-7328-5444

Ключевые слова:

высокоэнтропийный сплав Кантора FeCoCrNiMn, покрытие, подложка, сплав алюминия 5083, механические, трибологические свойства, структура

Аннотация

Начало 21 века ознаменовано вниманием ученых в области физического материаловедения к созданию и изучению покрытий из высокоэнтропийных сплавов. Используя технологию проволочно-дугового аддитивного производства (WAAM), на подложке из алюминиевого сплава 5083, было сформировано покрытие высокоэнтропийного сплава Кантора FeCoCrNiMn неэквиатомного состава. Методами современного физического материаловедения проведен анализ структуры, элементного состава, микротвердости, износостойкости системы «покрытие-подложка». Установлено, что нанесение покрытия ВЭС FeCoCrNiMn на поверхность сплава 5083 сопровождается формированием градиентов микротвердости и элементного состава. В поперечном сечении покрытия выявлено присутствие микротрещин и микропор. Показано, что в объеме покрытия микротвердость составляет 2,5-3,5 ГПа и возрастает до 9,9 ГПа на границе с подложкой. В средней части покрытия фактор износа равен 2,3·10^-4 мм³/Н·м, коэффициент трения равен 0,7. На границе раздела покрытия и подложки формируется переходный слой толщиной до 450 мкм. Выполнен анализ градиента элементного состава переходного слоя и отмечен высокий уровень химической однородности покрытия. Установлен факт легирования покрытия элементами подложки (алюминием), приводящий к образованию ВЭС FeCoCrNiMnAl, и показано, что легирование покрытия элементами подложки приводит к формированию пластинчатой структуры на границе переходного слоя и подложки.