[發明專利]等離子熔覆原位自生TiB2-TiC-TiN增強高熵合金涂層材料及制備方法

有效

• 申請號: 201310434691.1
• 申請日: 2013-09-23
• 公開（公告）號: CN103484810A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發明（設計）人: 程江波;張保森;王澤華;林盡染
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: C23C4/10
• 分類號: C23C4/10
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

1.一種等離子熔覆原位自生TiB₂-TiC-TiN增強高熵合金涂層材料，?其特征在于：該涂層材料的成分按原子百分比計，分別為Co?17~19?%，Cr17~19?%，Fe?17~19?%，Ni?17~19?%，Mn?17~19?%，Ti?3~10?%，B₄C?0.5~2?%?和BN?1.5~3?%。

2.一種制備權利要求1所述的一種等離子熔覆原位自生TiB₂-TiC-TiN增強高熵合金涂層材料，其特征在于制備方法步驟如下：

(a)?基材的前處理：選用低碳鋼作為基材，基材的前處理包括去氧化物和表面清洗；其中去除氧化物采用砂輪打磨或車削方法，直至其露出金屬光澤為止；表面清洗是在丙酮溶液中采用超聲波方法進行清洗；清洗完畢后用酒精擦拭鋼板表面并在烘干箱中烘干，備用；

(b)?準備高熵合金涂層原料：該涂層原料的成分按原子百分比計，分別為Co?17~19?%，Cr17~19?%，Fe?17~19?%，Ni?17~19?%，Mn?17~19?%，Ti?3~10?%，B₄C?0.5~2?%?和BN?1.5~3?%；

?其原料選取相應元素的金屬粉末和化合物粉末，各原料的純度不低于99.9%，粉末的粒度為20~150?μm；

(c)?混粉：將步驟(b)中的各種原料混合均勻，放入三維運動混合機中混粉，混合機主軸轉速設定為15-20?rpm，混粉時間為3-4h，以保證粉末混合均勻；

(d)?制備高熵合金涂層：將步驟(c)混合均勻的粉末裝入送粉器中，采用等離子熔覆設備制備涂層，具體的工藝參數為：熔覆電流160-180A，熔覆電壓32-34V，離子氣流量1.5-1.8?L/min，保護氣流量?2-2.6?L/min，送粉氣流量?1.2-1.5?L/min，熔覆速度?40-50?mm/min，焊槍擺幅?20-25mm，電極距工件表面距離15-20?mm。

3.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于在步驟(d)中所述離子氣、保護氣和送粉氣均為氬氣。

4.?根據權利要求2的所述的制備方法，其特征在于步驟(d)中所制備的涂層，及厚度為1.5~3mm，涂層的組織結構為FCC相，BCC相和TiB₂-TiC-TiN三元陶瓷相；平均維氏硬度高達1104Hv；制備的涂層與基體產生冶金結合。