[發(fā)明專利]氬弧熔覆高熵合金涂層及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710108364.5
• 申請日: 2017-02-27
• 公開（公告）號: CN106894015B
• 公開（公告）日: 2019-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 董世知;馬壯
• 申請（專利權(quán)）人: 遼寧工程技術(shù)大學(xué);遼寧科技學(xué)院
• 主分類號: C23C24/10
• 分類號: C23C24/10;C22C30/02
• 代理公司: 北京永創(chuàng)新實專利事務(wù)所 11121
• 代理人: 姜榮麗

1.氬弧熔覆高熵合金涂層的制備方法，其特征在于：包括如下步驟，

第一步，基體的制備；

采用軋制態(tài)Q235A鋼作為基體材料，打磨，清洗，吹干，置于干燥箱中備用；

第二步，涂層材料選取；

選擇Fe、Al、Cr、Cu、Co、Ti六種元素作為高熵合金的元素，設(shè)計Fe_xAlCrCuCoTi_0.4高熵合金涂層配比，x＝1,0；

第三步，氬弧熔覆制備氬弧熔覆高熵合金涂層；

根據(jù)配方稱量所需高溫合金元素的粉末，然后壓成預(yù)制塊；將預(yù)制塊置于基體表面，利用氬弧熔覆的方法制備高熵合金基復(fù)合涂層，制備工藝及參數(shù)包括：焊接電流180～220A，焊接速度60～80mm·min^-1，氬氣流量6～7.5L·min^-1，電弧長度2～4mm；

上述制備得到的高熵合金涂層中的組織結(jié)構(gòu)由單一的BCC相組成，涂層的顯微硬度497.8HV_0.2～524.9HV_0.2；在磨粒磨損實驗中，在載荷為40N時，涂層的耐磨性較基體提高3.35～4.12倍；在載荷為60N時，較基體提高3.06～3.55倍；在沖蝕磨損實驗中，在轉(zhuǎn)速分別為200r/min、300r/min和400r/min時，涂層的耐沖蝕磨損性能較基體提高2.56～3.76倍；在介質(zhì)濃度分別為5000：1600、5000：2800和5000：4000時，涂層的耐沖蝕磨損性能較基體提高2.59～5.27倍。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氬弧熔覆高熵合金涂層的制備方法，其特征在于：所述的焊接速度為75mm·min^-1，氬氣流量6L·min^-1，電弧長度3.5mm，焊接電流200A。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氬弧熔覆高熵合金涂層的制備方法，其特征在于：所述的氬弧熔覆采用WS-500型交直流脈沖鎢極氬弧焊機。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氬弧熔覆高熵合金涂層的制備方法，其特征在于：所述的預(yù)制塊通過如下方式制備得到：高溫合金元素的粉末放在研缽中，加入模數(shù)為2.5的水玻璃，研磨均勻后倒入模具中，使用WE-30液壓式萬能實驗機在110MPa壓力下將潤濕粉末壓成預(yù)制塊，將壓好的預(yù)制塊陰干24h后放置在烘干箱中150℃烘干2h。

5.一種氬弧熔覆高熵合金涂層，其特征在于：高熵合金涂層中的組織結(jié)構(gòu)由單一的BCC相組成，F(xiàn)e₁AlCrCuCoTi_0.4高熵合金涂層與基體間呈冶金結(jié)合，顯微硬度高達(dá)524.9HV_0.2，為基體的3.07倍。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種氬弧熔覆高熵合金涂層，其特征在于：在磨粒磨損實驗中，在載荷為40N時，涂層的耐磨性較基體提高4.12倍；在載荷為60N時，較基體提高3.55倍；在沖蝕磨損實驗中，在轉(zhuǎn)速分別為200r/min、300r/min和400r/min時，涂層的耐沖蝕磨損性能較基體提高3.67～3.76倍；在介質(zhì)濃度分別為5000：1600、5000：2800和5000：4000時，涂層的耐沖蝕磨損性能較基體提高3.46～5.27倍。