激光熔覆Cu2.3Al1.3Ni1.7SnCr0.3/Ti3Ni2.5Al2Cu1.5Zr中熵合金梯度涂层在AZ91D镁合金上的设计与性能突破

本文通过激光熔覆技术在AZ91D镁合金表面成功制备Cu2.3Al1.3Ni1.7SnCr0.3/Ti3Ni2.5Al2Cu1.5Zr梯度涂层（MEA），结合计算模拟优化工艺参数，显著提升基体的耐磨性（硬度达722.85 HV0.3）和耐蚀性（腐蚀电位提升1200 mV），为镁合金表面改性提供创新解决方案。

　　

Highlight

本研究通过激光熔覆技术在AZ91D镁合金表面创新设计了Cu_2.3Al_1.3Ni_1.7SnCr_0.3/Ti₃Ni_2.5Al₂Cu_1.5Zr梯度结构的中熵合金（MEA）涂层，其顶层以双BCC相为主并弥散分布富Ti的HCP相，硬度较基体提升11倍，腐蚀电流密度降低两个数量级。

Conclusions

1. 梯度涂层设计有效解决了多主元合金（MPEAs）在镁合金基体上制备的技术难题，通过成分梯度匹配热膨胀系数并缓解热应力，显著提升涂层质量。

2. Ti₃Ni_2.5Al₂Cu_1.5Zr顶层展现出优异的综合性能：微观结构致密无缺陷，腐蚀电位（-262 mV）较基体（-1462 mV）大幅正移，磨损率降低至可忽略水平。

3. 该研究为航空航天、生物医用等领域镁合金部件的表面强化提供了可工业化推广的新策略。