[發(fā)明專利]一種耐磨抗氧化高熵合金涂層及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010982100.4
• 申請日: 2020-09-17
• 公開（公告）號: CN112226758B
• 公開（公告）日: 2022-01-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 連勇;張津;馬旻昱
• 申請（專利權(quán)）人: 北京科技大學(xué)
• 主分類號: C23C24/10
• 分類號: C23C24/10;C22C30/00
• 代理公司: 北京市廣友專利事務(wù)所有限責(zé)任公司 11237
• 代理人: 張仲波

1.一種耐磨抗氧化高熵合金涂層的制備方法，其特征在于，涂層成分質(zhì)量百分比為：15～21％的Fe、15～21％的Co、26～35％的Cr、15～21％的Ni、11～18％的Nb、1～6％的Si、0.1～1.2％的C、1～2％的CeO₂；

在進(jìn)行小范圍修復(fù)的過程中，適合采用預(yù)置粉末法，可極大的降低成本；而在制備材料表面涂層時，采用同軸送粉法，可提高制備效率，不同的制備方法能夠極大的保障高熵合金在激光材料表面改性上的工程應(yīng)用；

采用預(yù)鋪粉末法制備，具體包括以下步驟：

1)根據(jù)目標(biāo)涂層成分稱取粉末，包括Co、Cr、Fe、FeNb、FeSi粉末與FeCrC、CeO₂粉末；

2)將稱取的粉末進(jìn)行均勻化混合后并在80～150℃的溫度下進(jìn)行干燥1～4h，得到干燥的混合粉末；

3)將干燥的混合粉末均勻的預(yù)鋪在基體表面，厚度為0.6～1.5mm，預(yù)鋪過程中不添加任何粘接劑，然后利用激光將粉末熔覆在基體表面形成耐磨抗氧化高熵合金涂層；其中激光將粉末熔覆在基體表面的具體工藝為激光束直徑為1～8mm，激光功率密度為150～350W/mm²，掃描速度為100-500mm/min，搭接率為40～70％；

采用同軸送粉法制備，具體包括以下步驟：

1)根據(jù)涂層成分中的Fe、Co、Cr、Ni、Nb、Si、C含量，按比例配置并熔煉成合金熔體，通過氣體霧化的方法制備合金粉末；

2)向合金粉末中加入1～2％的CeO₂粉末，然后機(jī)械混合均勻，混合時間為8～24h，得到混合粉末；

3)將混合粉末置于80～150℃的溫度下進(jìn)行干燥1～4h，得到干燥粉末；

4)將干燥的粉末放入送粉桶中，采用氮氣進(jìn)行送粉，同時利用激光將粉末熔覆在基體表面形成耐磨抗氧化高熵合金涂層；其中激光將粉末熔覆在基體表面的具體工藝為激光束直徑為1～5mm，激光功率密度為150～350W/mm²，掃描速度為100～600mm/min，送粉速度為10～20g/min，搭接率為30～50％；

采用同軸送粉法制備的步驟1)中的制備的球形粉末粒徑為50～100μm。

2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的一種耐磨抗氧化高熵合金涂層的 制備方法，其特征在于，采用預(yù)鋪粉末法制備的步驟1)中的粉末粒度為30～80μm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐磨抗氧化高熵合金涂層的 制備方法，其特征在于，采用預(yù)鋪粉末法制備的步驟2)中均勻化混合采用的球磨法中球料比為2～5:1，球磨機(jī)轉(zhuǎn)速為30～100r/min，球磨時間為8～24h。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐磨抗氧化高熵合金涂層的 制備方法，其特征在于，所述采用同軸送粉法制備的步驟2)中的CeO₂粉末粒徑為30～80μm。