Abstract
本實驗以AlSiTiCrFeCoNi高熵合金為基礎，設計三種高硬度塗層用高熵合金及一種加WC的高熵合金基複合材料，並與本實驗室先前所設計的三種高熵合金C1、C3、B8作比較。除對硬度、微結構、析出硬化熱處理作一探討外，更對氧化性及磨耗性作定量的評估，以為工業應用之參考。三種新設計的高熵合金為A1-Mo0.5 (AlSiTiCrFeCoNiMo0.5)、A2-Mo0.5 (AlSiTiCrFeNiMo0.5)及A2-Zr (AlSiTiCrFeNiZr)，鑄造態硬度分別為Hv 933、944、936，而複合合金為40% B8 (AlSi0.2Ti0.2CrFe0.2Co0.6 Ni0.2)＋60% 工業用17Co-WC的複合粉末。B8合金的鑄造態硬度為Hv 880，17Co-WC的燒結態為Hv 1700。噴塗層皆為析出硬化型，因快速凝固硬化相受到抑制而過飽和，但經500℃~1100℃時效，可回復鑄造狀態的高硬度水平，此特性提供塗層可加工、可熱處理的優點。A1-Mo0.5、A2-Mo0.5、C1、C3及B8高熵合金塗層皆具有相當好的耐氧化性，可使用至1000℃，但A2-Zr合金極易氧化而剝落，不適合高溫用途。B8＋17Co-WC複合塗層因氧化問題使用溫度不應超過800℃。A1-Mo0.5、A2-Mo0.5、A2-Zr、C1、C3及B8具有相當好的耐磨性，在等硬度下比商用SUJ2軸承鋼及SKD61模具鋼還優越。而B8＋17Co-WC具有最佳的耐磨耗性，尤其經時效處理後耐磨性更大幅提升，顯示基地B8的硬化有助於耐磨性。