Page 57 - 《摩擦学学报》2021年第2期

202 摩 擦 学 学 报 第 41 卷

表 2 NbTaWMoSi 0.25 难熔高熵合金磨痕表面不同区域的EDS结果
Table 2 The EDS results of worn surfaces in NbTaWMoSi 0.25 refractory high entropy alloy

Atomic fraction/%
Temperature/℃ Area in worn surface
O Si Nb Mo Ta W
Inside 15.9 5.7 11.4 11.9 27.6 27.5
RT
Outside 12.9 7.8 12.2 12.1 27.8 27.2
Inside 26.1 5.7 32.5 2.8 16.4 16.5
200
Outside 8.6 5.3 42.1 4.3 20.7 18.9
Inside 28.5 4.5 31.1 4.2 16.5 15.2
400
Outside 14.3 7.3 36.6 5.3 18.6 17.9
Inside 43.3 4.8 8.8 7.6 18.3 17.1
600
Outside 46.4 3.7 7.9 7.6 17.8 16.6
Inside 47.3 3.5 8.3 3.7 18.8 18.4
800
Outside 49.5 2.6 7.6 4.1 18.6 17.6

(a) (b) (c)

50 μm 50 μm 50 μm

(d) (e) (f)

Oxide layer
50 μm 50 μm 10 μm

Fig. 6 SEM micrographs of worn surfaces of NbTaWMoSi 0.25 refractory high entropy alloy at elevated temperatures: (a) 25 ℃, (b)
200 ℃, (c) 400 ℃, (d) 600 ℃, (e) 800 ℃
图 6 NbTaWMoSi 0.25 难熔高熵合金在不同温度下磨痕形貌的SEM照片：(a) 25 ℃，(b) 200 ℃，(c) 400 ℃，(d) 600 ℃，(e) 800 ℃

图中可以看到合金在磨痕表面形成了致密的氧化釉 归属于Nb O 中Nb 的峰，位于26.0和27.8 eV的Ta4f峰
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质层，从而降低了合金在高温下的磨损. 对比NbTaWMo 归属于Ta O 中Ta 的峰，位于35.7和37.9 eV的W4f峰
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6+
和NbTaWMoSi 0.25 不同温度下磨痕形貌图可以发现， 归属于WO 中W 的峰，位于229.3和233.0 eV的Mo3d
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4+
掺杂Si元素后磨痕表面比较光滑，对偶球对难熔高熵 峰归属于MoO 中Mo 的峰，位于232.1和236.0 eV的
2
6+
合金的切削作用减弱，这主要由于硅化物增强了难熔 Mo3d峰 归 属 于 MoO 中 Mo 的 峰 . 如 图 8所 示 ， 在
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高熵合金的高温强度和硬度 ，从而抑制了难熔高熵 NbTaWMoSi 0.25 难熔高熵合金磨痕中，XPS分析证实
合金的磨粒磨损，NbTaWMoSi 0.25 难熔高熵合金耐磨 有金属氧化物Nb O 、Ta O 、WO 、MoO 和MoO 的生
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性提高. 成，其中添加的Si被氧化成SiO ，其Si2p的峰位于
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为进一步证明高温条件下金属氧化物的生成，图7 102.6 eV. 由于高温条件下氧化物层的形成，从而阻止
和图8给出了NbTaWMo和NbTaWMoSi 0.25 难熔高熵合 了对偶Si N 与合金的直接接触，有效降低了难熔高熵
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金800 ℃磨痕内XPS分析谱图. 如图7所示，NbTaWMo 合金在高温下的磨损. 另外，掺杂Si元素后，高温条件
难熔高熵合金磨痕中，位于207.1和209.9 eV的Nb3d峰 下Si被氧化成SiO ，也起到了一定的降低磨损的作用.
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