[發明專利]一種耐高溫磨擦磨損難熔高熵合金涂層的制備工藝

在審

• 申請號: 202111551808.5
• 申請日: 2021-12-17
• 公開（公告）號: CN114657550A
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發明（設計）人: 王巖;李鵬江;劉世鋒;魏瑛康;楊鑫;張亮亮;王建勇
• 申請（專利權）人: 西安建筑科技大學
• 主分類號: C23C24/10
• 分類號: C23C24/10;C22C30/00;B22F9/14;B22F9/04
• 代理公司: 北京棧橋知識產權代理事務所(普通合伙) 11670
• 代理人: 潘衛鋒

1.一種耐高溫磨擦磨損難熔高熵合金涂層的制備工藝，其特征在于，包括如下步驟：

S1、粉末制備

按如下質量百分比稱取W15.62-38.64％、Mo14.72-22.64％、Ta14.72-40.62％、Nb10.25-25.82％的單質純金屬，各單質純金屬純度≥99.95％，利用等離子旋轉電極霧化法制備難熔單質粉末，再將粉末進行篩分，并對其進行干燥預處理；

S2、球磨混粉

將干燥預處理后的難熔單質粉末置于行星球磨機中，球磨制得所需難熔高熵合金粉末原料；

S3、基材處理

S3-1、將基材表面打磨光滑去除基材表面油污，然后做噴砂處理，再將基材置于超聲清洗機清洗30min去除表面粘接雜質，最后置于120-250℃的鼓風干燥箱中，干燥1-2h后備用；

S3-2、在步驟S3-1處理后的基材表面均勻涂抹活性助劑，所述活性助劑的涂抹厚度為0.2-0.4mm；

S4、激光熔覆成型

將步驟S2所得難熔高熵合金粉末激光熔覆在步驟S3所得基材上，形成耐高溫磨擦磨損難熔高熵合金涂層；其中，激光功率為800-1500W，光斑直徑為1mm，掃描速度為600-1500mm/s，熔覆搭接率為50-60％，送粉速度為0.2-0.5r/min，保護氣體氣體流量為3-5L/min。

2.根據權利要求1所述的一種耐高溫磨擦磨損難熔高熵合金涂層的制備工藝，其特征在于，所述步驟S1中還稱取質量百分比為2.4-6.8％的V單質純金屬，所述V單質純金屬的純度≥99.95％。

3.根據權利要求1所述的一種耐高溫磨擦磨損難熔高熵合金涂層的制備工藝，其特征在于，步驟S1的具體為：

S1-1、將各單質純金屬用車床加工成棒材坯料；

S1-2、將步驟S1-1得到的棒材坯料置于霧化制粉設備內，進行抽真空處理，當霧化室內真空度為5×10^-3Pa時，向霧化室內充入惰性氣體和金屬鹽粉體混合體，其中，惰性氣體為氬氣和氦氣的混合氣體，金屬鹽粉體為NaCl粉體；

S1-3：用等離子體炬加熱熔化高速旋轉的棒材坯料，最后，將熔化后液滴冷卻即可得到難熔單質金屬粉末；其中，等離子弧電流1200-1800A，電壓為120-180V，金屬電極轉速為10000-15000r/min。

4.根據權利要求1所述的一種耐高溫磨擦磨損難熔高熵合金涂層的制備工藝，其特征在于，所述步驟S1中經110℃的鼓風干燥加熱爐干燥2h后各難熔單質金屬粒徑在28-73μm，粉末流動性為19.07s/50g。

5.根據權利要求1所述的一種耐高溫磨擦磨損難熔高熵合金涂層的制備工藝，其特征在于，所述步驟S2中球磨過程球料比為5:4，球磨混粉時間為4h。

6.根據權利要求1所述的一種耐高溫磨擦磨損難熔高熵合金涂層的制備工藝，其特征在于，所述步驟S3中基材的材料為Ni基高溫合金。

7.根據權利要求1所述的一種耐高溫磨擦磨損難熔高熵合金涂層的制備工藝，其特征在于，在進行難熔高熵合金涂層熔覆之前，需對打印倉充入保護氣體，其中保護氣體為氮氣和氦氣的混合氣體，確保空氣氧含量≤0.5％。

8.根據權利要求1所述的一種耐高溫磨擦磨損難熔高熵合金涂層的制備工藝，其特征在于，所述S3-2的活性助劑包括SiO₂：25-30份、MnO：20-25份、TiO₂：15-18份；活性助劑的制備方法為：分別稱取上述重量份的SiO₂、MnO、TiO₂置入玻璃容器中，然后加入18-24份的二甲基酮，攪拌均勻即可。