Influence of aluminum addition on the microstructure and tribomechanical behavior of HVOF-sprayed AlxFeCrMnCoNi high entropy coatings (HECs)
Notice bibliographique
Résumé
High-entropy alloys (HEAs) have gained significant attention due to their exceptional mechanical and thermal properties; however, their performance assessment as coatings still remains an active area of research. This study investigates the effects of aluminum (Al) addition on the microstructural and tribological behavior of thermally sprayed Al x FeCrMnCoNi coatings. Specifically, Al was added in amounts of 5 wt% and 10 wt% to the base FeCrMnCoNi composition to synthesize Al x FeCrMnCoNi HEA powders using mechanical mixing followed by a solid-state reaction process. Among these, the powder with 10 wt% Al was chosen for deposition using the high-velocity oxy-fuel (HVOF) thermal spray technique to produce AlFeCrMnCoNi high-entropy coatings (HECs). The addition of Al to the FeCrMnCoNi system promoted the formation of duplex (BCC + FCC) phases within the final coating, enhancing its microhardness. Transverse scratch testing revealed cohesive failure of the coatings, with splat delamination occurring at a critical load of 4 N. The tribological performance of the AlFeCrMnCoNi HECs was evaluated under dry sliding conditions up to 350 °C using an Al₂O₃ counter ball. Across all testing temperatures, abrasion was identified as the primary wear mechanism. However, at 350 °C, tribo-chemical reactions contributed significantly to the wear behavior, resulting in the lowest friction coefficient and wear rate observed under the given conditions. Strong emphasis was placed on understanding interfacial phenomena and their correlation with wear behavior to support the design and evaluation of advanced HECs.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
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| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
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