[發明專利]一種強化高熵合金激光熔覆層的方法

在審

• 申請號: 202310506685.6
• 申請日: 2023-05-06
• 公開（公告）號: CN116463625A
• 公開（公告）日: 2023-07-21
• 發明（設計）人: 黃江;羅方焰;師文慶;李凱玥;謝玉萍
• 申請（專利權）人: 廣東海洋大學
• 主分類號: C23C24/10
• 分類號: C23C24/10;B22F1/12
• 代理公司: 北京新科華領知識產權代理事務所(普通合伙) 16115
• 代理人: 王麗

本發明提供了一種強化高熵合金激光熔覆層的方法，屬于金屬材料強化技術領域。本發明提供的方法為將碳化鎢顆粒與高熵合金粉末混合均勻后涂覆于金屬基體表面進行激光熔覆。本發明將碳化鎢混合于高熵合金粉末中，形成較為細膩的合金涂層，并且碳化鎢能有效的增加形核速度，細化晶粒，形成細小的晶粒，從而引起晶粒的細化強化；碳化鎢與高熵合金粉末形成固溶體，促進了固溶強化，對高熵合金涂層能夠起到明顯的強化效果。

技術領域

本發明涉及金屬材料強化技術領域，特別涉及一種強化高熵合金激光熔覆層的方法。

背景技術

高熵合金有著良好的物理、化學性質，特別是典型的熱力學高熵效應、結晶學的晶格畸變效應、動力學的緩慢擴散效應和性能上的雞尾酒效應。高熵效應抑制了復雜相的形成，使合金形成簡單的相結構；晶格畸變效應使合金在一定的方面保持優異性能；緩慢擴散效應降低合金相變的速度；雞尾酒效應使合金保持各組成元素的優良性能。

目前，高熵合金最常見的制備形式是粉末，而塊體高熵合金的制備尚無法實現大規模生產。因此，如何有效利用粉末狀高熵合金成為了解決問題的關鍵。激光熔覆技術能夠很好的利用高熵合金粉末特點，將其利用激光熔化后，制備成熔覆層，既能節約高熵合金粉末，又能在普通金屬板材上制備高熵合金涂層，使普通金屬板材獲得優異的力學性能。

然而，高熵合金也存在部分不足，如硬度不高，一般在150HV至500HV之間，如耐磨性較差等。因此，如何強化高熵合金涂層是一個關鍵問題。

發明內容

有鑒于此，本發明目的在于提供一種強化高熵合金激光熔覆層的方法，本發明提供的方法能有效提高高熵合金涂層的強度和硬度，并且提供的方法簡單，利于工業化生產。

為了實現上述目的，本發明提供以下技術方案：一種強化高熵合金激光熔覆層的方法，將碳化鎢顆粒與高熵合金粉末混合均勻后涂覆于金屬基體表面進行激光熔覆。

優選的，所述碳化鎢顆粒與高熵合金粉末的質量比為(0.1～0.4)：1。

優選的，所述碳化鎢粉末尺寸為150～270目。

優選的，所述高熵合金為AlCoCrFeNi；所述高熵合金粉末的尺寸為200-325目。

優選的，所述混合時間為1.5～2.5h。

優選的，所述碳化鎢顆粒與高熵合金粉末混合均勻后涂覆厚度為0.7～1.5mm。

優選的，所述激光熔覆的參數為：功率1500W，光斑直徑2.5mm，離焦量為5mm，掃描速率為700mm/min，多道激光熔覆的搭接率為40％。

有益技術效果：本發明提供了一種強化高熵合金激光熔覆層的方法，將碳化鎢顆粒與高熵合金粉末混合均勻后涂覆于金屬基體表面進行激光熔覆。碳化鎢的硬度大，將其混合到高熵合金中能夠對高熵合金起到強化作用；由于碳化鎢的尺寸比高熵合金的略小，所以比較容易融入高熵合金，形成較為細膩的合金涂層，并且碳化鎢能有效的增加形核速度，細化晶粒，形成細小的晶粒，從而引起晶粒的細化強化達到強化目的；碳化鎢與高熵合金粉末形成固溶體，促進了固溶強化，對高熵合金涂層能夠起到明顯的強化效果。

附圖說明

圖1為本發明進行激光熔覆的示意圖。

具體實施方式