[發明專利]一種高硬度高熵合金涂層及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202010400802.7
• 申請日: 2020-05-13
• 公開（公告）號: CN111364040B
• 公開（公告）日: 2022-04-05
• 發明（設計）人: 張保森;張顯程;程江波;王章忠;朱帥帥;俞亞秋;張志佳;陸雯婷;沈天瀛
• 申請（專利權）人: 南京工程學院;華東理工大學;河海大學
• 主分類號: C23C24/10
• 分類號: C23C24/10;C22C30/00
• 代理公司: 南京燦爛知識產權代理有限公司 32356
• 代理人: 趙麗

1.一種高硬度高熵合金涂層，其特征在于：組成成分及原子比如下：CoCrFeMnNiTi_xV_y，其中x=0.3~1，y=0.1；

所述涂層的凝固組織為胞狀枝晶，胞狀枝晶的尺寸從涂層底部到頂部逐漸減小；

涂層胞狀枝晶之間存在著大量的不規則形狀的近似等軸細晶；胞狀枝晶以及近似等軸細晶為BCC1相，胞狀枝晶內有很多條狀析出物，為BCC2相。

2.根據權利要求1所述的一種高硬度高熵合金涂層，其特征在于：CoCrFeMnNi高熵合金粉末為球形，球形粉末粒徑為53~150μm，純度大于99.5wt.%；Ti粉末為球形或橢圓形，粒徑為19~80μm，純度大于99.9wt.%；V粉末為不規則的菱形，粒徑為5~30μm，純度大于99.9wt.%。

3.根據權利要求1~2任意一項所述的一種高硬度高熵合金涂層的制備方法，其特征在于：包括以下步驟，

S01，混粉：將配制好的CoCrFeMnNiTi_xV_y合金粉末置于混合機中混粉至少4 h，混粉頻率為50~100 Hz；

S02，干燥：將混粉后的合金粉末置于干燥箱中70~80℃保溫4~6 h，備用；

S03，基體材料的預處理：利用預磨機對基體材料表面進行打磨處理，去除表面氧化皮及雜質，同時使表面平整化，最后用酒精超聲清洗至少15 min并烘干備用；

S04，熔覆涂層：采用等離子熔覆技術，在預處理后的基體材料表面制備高熵合金涂層。

4.根據權利要求3所述的一種高硬度高熵合金涂層的制備方法，其特征在于：所述基體材料為Q235鋼塊。

5.根據權利要求3所述的一種高硬度高熵合金涂層的制備方法，其特征在于：所述等離子熔覆技術的參數為：工作電流：130~190A；工作電壓：25~40V；等離子弧前進速度：75~130mm/min；等離子弧擺動速度：900~1500mm/min；送粉速率：5~20g/min；離子氣速率：1.2~3.5L/min；送粉氣速率：1.5~4.2L/min；保護氣速率：6~12L/min；離子氣、送粉氣和保護氣均為氬氣。

6.根據權利要求1~2任意一項所述的一種高硬度高熵合金涂層在耐高溫摩擦磨損材料中的應用。

7.根據權利要求6所述的應用，所述耐高溫摩擦磨損材料包括銑刀涂層、高溫轉軸涂層或高溫摩擦盤涂層。

8.根據權利要求6所述的應用，所述耐高溫摩擦磨損材料的耐高溫區間為25~600℃。