TC4钛合金表面激光熔覆CuNiFeTiAl高熵合金的组织及硬度

来源：机械工程材料杂志2025年第11期北京时间：

作者：南灏, 乔宇, 徐灏, 曹睿, 闫英杰

摘要：在激光功率300～800 W、扫描速度2～6 mm·s−1、送粉速率5～35 g·min−1条件下，在TC4钛合金基板表面激光熔覆单道CuNiFeTiAl高熵合金，研究了熔覆合金的组织和硬度。结果表明：激光功率过高（800 W）时合金中出现贯穿性裂纹；扫描速度过低（2 mm·s−1）时合金内部出现开裂和过烧；送粉速率大于15 g·min−1时，合金内部萌生裂纹。当激光功率400 W、扫描速度4 mm·s−1和送粉速率15 g·min−1时，合金与基体形成良好冶金结合，未见裂纹、孔隙等缺陷，综合成形质量最佳，故确定为最佳工艺。在最佳工艺条件下，熔覆合金组织主要由等轴枝晶组成，枝晶干组织为（Fe，Ni）和（Al，Ni）固溶体，枝晶间形成富钛固溶体；合金与基板结合界面出现富钛的柱状晶过渡区。最佳工艺激光熔覆高熵合金的显微硬度约为TC4钛合金基板的1.85倍，界面过渡区硬度最高，达678.3 HV。

关键词：高熵合金, 激光熔覆, TC4钛合金, 显微组织