Abstract:
This article presents the results of a study on composite coatings based on high-entropy FeCoNiCrCuNb alloys with varying niobium content obtained through high-speed laser cladding. The primary objective of the research is to investigate the influence of composition on the structure, mechanical characteristics, and behaviour of the coatings. Microstructure analyses were performed using scanning electron microscopy and energy-dispersive spectroscopy analysis. The microhardness, shear strength, and coefficient of friction of the composite coatings were examined. It was demonstrated that the microstructure of the coatings is characterized by fine grains and the presence of columnar crystals. An increase in copper content leads to a transition to the face-centred cubic phase with elevated niobium content, influencing the mechanical characteristics. It was revealed that niobium-containing composite coatings exhibit improved mechanical properties and wear resistance. The incorporation of niobium synergistically affects the mechanical characteristics of the alloys. The obtained results hold practical applicability in the field of engineering, particularly where wear resistance and strength are of paramount importance.
Description:
У цій статті представлені результати дослідження композитних покриттів на основі високоентропійних сплавів FeCoNiCrCuNb з різним вмістом ніобію, отриманих за допомогою високошвидкісного лазерного наплавлення. Основною метою дослідження є вивчення впливу складу на структуру, механічні характеристики та поведінку покриттів. Мікроструктурний аналіз проводився за допомогою скануючої електронної мікроскопії та енергодисперсійної спектроскопії. Було досліджено мікротвердість, міцність на зсув та коефіцієнт тертя композитних покриттів. Було продемонстровано, що мікроструктура покриттів характеризується дрібними зернами та наявністю стовпчастих кристалів. Збільшення вмісту міді призводить до переходу до гранецентрованої кубічної фази з підвищеним вмістом ніобію, що впливає на механічні характеристики. Було виявлено, що композитні покриття, що містять ніобій, демонструють покращені механічні властивості та зносостійкість. Включення ніобію синергетично впливає на механічні характеристики сплавів. Отримані результати мають практичне застосування в галузі машинобудування, зокрема там, де зносостійкість та міцність мають першорядне значення.
