Al0.5FeCoCrNi高熵合金在液固兩相流中的沖蝕磨損性能

溫建程，唐群華，戴品強，2

（1.福州大學材料科學與工程學院，福州 350108；2.福建工程學院材料科學與工程系，福州 350108）

0 引 言

沖蝕磨損是指材料受到流動粒子沖擊而導致表面損耗的現象。在水力機械中，沖蝕磨損尤為突出，是材料破壞和設備失效的一個重要原因。在含沙量較高的河段，水利水電設施在液固兩相流作用下的沖蝕磨損現象很嚴重［1－3］。目前，在液固兩相沖蝕環境中工作的設備（如水輪機葉片等）大都采用不銹鋼制造，但該鋼的沖蝕磨損性能較差［4－5］。因此，尋求一種沖蝕磨損性能更好的替代材料一直是研究人員追求的目標。

葉均蔚［6］最早提出了高熵合金的概念。與傳統合金以一種或兩種元素為主元不同，高熵合金以不少于5種元素為主元，每種元素所占的物質的量分數為5%～35%［7］，即此類合金是由多種元素集體作用而形成的，因此表現出了與傳統合金不同的特性。通過不同的元素成分設計，高熵合金可以獲得優異的性能，如高的強度［8］、硬度［9］以及優良的耐高溫回火軟化性能［10］、耐腐蝕性能［11］、耐磨損性能［12］等，有望成為制造水輪機葉片等的理想材料，但關于其在液固兩相流中沖蝕磨損性能的研究一直是空白。因此，作者對Al0.5FeCoCrNi高熵合金在模擬液固兩相流環境中的沖蝕磨損性能進行了研究，并與目前水輪機葉片材料00Cr13Ni5Mo不銹鋼進行了對比，為擴大高熵合金的應用提供一定的試驗依據和理論參考。

1 試樣制備與試驗方法

以純度超過99%的純金屬鋁、鈷、鉻、鐵、鎳為原料，按照物質的量比配料后，采用GDJ500C型多功能熔煉爐在氬氣保護下熔煉Al0.5FeCoCrNi高熵合金。……