Effect of synergistic cavitation erosion-corrosion on cavitation damage of CoCrFeNiMn high entropy alloy layer by laser cladding

材料科学 钝化 腐蚀 包层(金属加工) 合金 冶金 微观结构 复合材料 压痕硬度 图层(电子)
作者
Tong Zhao,Lianzhou Wang,Song Zhang,C.H. Zhang,Xianglang Sun,H.T. Chen,X.L. Bai,Chuan Wu
出处
期刊:Surface & Coatings Technology [Elsevier BV]
卷期号:472: 129940-129940 被引量:21
标识
DOI:10.1016/j.surfcoat.2023.129940
摘要

The CoCrFeNiMn high entropy alloy (HEAs) clad layer was prepared on the surface of 304 stainless steel using coaxial powder feeding laser cladding. The effects of laser energy density on the macroscopic residual stress, crystallographic characteristics, microhardness, corrosion resistance and cavitation erosion (CE) resistance of HEAs clad layer were studied. With the decrease of laser energy density from 45 J/mm2 to 36 J/mm2, pore defects and abnormal coarsening of microstructure in HEAs cladding layer can be effectively avoided, the average grain size can be refined to 74.3 ± 1.7 μm, the average Schmidt factor is 0.43, which also shows the highest dynamic passivation tendency and corrosion resistance in artificial seawater. After 10 h-CE, the carrier density ND in the passivation film of HEAs clad layer can be as low as 3.24 ± 0.08 × 1022 cm−3, and the lowest mean depth erosion rates (MDER) is 0.68 ± 0.07 μm/h, which is much lower than that of 304 stainless steel substrate (4.23 ± 0.13 μm/h). The excellent CE resistance of the HEAs clad layer is attributed to the fact that its grains can effectively resist the plastic deformation and the surface passivation film can maintain a relatively high degree of integrity and continuous level after long aging CE, which has a considerable application prospect in marine engineering.
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