我中心朱建老师和吴永玲教授在Journal of Alloys and Compounds期刊上发表了题为”Microstructures, wear resistance and corrosion resistance of CoCrFeNi high entropy alloys coating on AZ91 Mg alloy prepared by cold spray(10.1016/j.jallcom.2022.166698)”的论文。

本文采用冷喷涂方法在AZ91合金表面成功制备了组织均匀的全致密CoCrFeNi高熵合金(HEAs)涂层。利用冷喷雾技术将HEAs与镁合金进行交叉集成，突破了镁合金的“瓶颈”，具有创新意义。涂层的平均显微硬度是镁合金的5倍。涂层在磨损试验中的重量损失比镁合金低2个数量级。涂层的开路电位显著提高至大约-290毫伏,腐蚀电流密度显著降低4 ~ 5个数量级。由FeO、Cr2O3和NiO组成的多层钝化膜具有明显的自发钝化作用。CoCrFeNi涂层AZ91板在浸泡28天后的失重率低于1%。由于大的点蚀坑的形成受到限制，在腐蚀涂层表面分布了大量小于1μm的微坑。他们还发现了涂层独特的腐蚀机理:重复再钝化效应和新点蚀快速形成引发的竞争效应。钝化膜的稳定和涂层组织的均匀使腐蚀速率显著降低。该涂层的屏蔽效果对镁合金表面具有良好的保护作用。

图1. AZ91上抛光(a)和蚀刻涂层(b)垂直截面的扫描电镜图像;接口EDS (c)映射(d)线扫描图像。

图2. (a)界面附近的显微硬度分布;(b)摩擦系数随基板和涂层滑动时间的变化。

图3. (a)基体和(b)涂层磨损轨迹的截面轮廓;(c)基材和涂层的失重情况

图4. 镁合金在NaCl溶液中的电化学测试结果:(a) OCP曲线和(b) PDP曲线;(c) Nyquist图和(d) Bode图;(e)基板和(f)涂层的等效电路