一种自熔性高熵合金粉末及其制备和应用方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115094294A(43)申请公布日2022.09.23(21)申请号202210907049.X(22)申请日2022.07.29(71)申请人上海大学地址200444上海市宝山区上大路99号申请人岩柏增材智造（徐州）科技有限公司(72)发明人郑红星刘龙龙翟长生(74)专利代理机构安徽知问律师事务所34134专利代理师王亚军(51)Int.Cl.C22C30/00(2006.01)B22F1/065(2022.01)B22F9/14(2006.01)C22C1/02(2006.01)C22C1/04(2006.01)C23C24/04(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图2页(54)发明名称一种自熔性高熵合金粉末及其制备和应用方法(57)摘要本发明公开了一种自熔性高熵合金粉末及其制备和应用方法，属于合金粉末加工领域。该合金粉末的化学成分及其质量百分比为：铁占21.0～23.0％，钴占22.0～24.0％，镍占22.0～24.0％，钼占8.0～10.0％，铬占19.0～21.0％，硼占0.2～3.0％，硅占0.2～3.0％，以及不可避免的杂质元素。该粉末通过成分设计和配比、真空感应炉熔炼制棒、等离子旋转电极雾化制粉、粉末分级处理获得，具有高球形度、低氧含量、优异抗高温氧化及抗高温冲蚀性能等优点，并能在大气环境下用于在工件表面制备出高致密度、高界面结合力和高性能的熔涂层。CN115094294ACN115094294A权利要求书1/1页1.一种自熔性高熵合金粉末，其特征在于：所述合金粉末的化学成分及其质量百分比为：铁占21.0～23.0％，钴占22.0～24.0％，镍占22.0～24.0％，钼占8.0～10.0％，铬占19.0～21.0％，硼占0.2～3.0％，硅占0.2～3.0％，以及不可避免的杂质元素。2.一种权利要求1所述的自熔性高熵合金粉末的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、配料根据设定的合金粉末的组分范围进行原料的计算和配比；S2、熔炼成型将配好的原料进行熔炼，制备成棒料；S3、雾化制粉利用等离子旋转电极雾化装置，将棒料雾化制成球形粉末。3.根据权利要求2所述的一种自熔性高熵合金粉末的制备方法，其特征在于：所述步骤S2中，制备的棒料的直径为40～60mm。4.根据权利要求3所述的一种自熔性高熵合金粉末的制备方法，其特征在于：所述步骤S2中，将原料加入真空感应炉中进行熔炼，熔炼电流为380～400A，熔炼电压在10～20V。5.根据权利要求4所述的一种自熔性高熵合金粉末的制备方法，其特征在于：所述步骤S3中，雾化装置启动前，先对雾化室抽真空，然后返冲纯度为99.99％的氩气，压力为0.02～0.07MPa。6.根据权利要求5所述的一种自熔性高熵合金粉末的制备方法，其特征在于：所述步骤S3中，雾化装置的电机转速为20000～40000r/min。7.根据权利要求6所述的一种自熔性高熵合金粉末的制备方法，其特征在于：还包括：S4、粉末分级通过气流分级或筛网分级的方式，将粉末按照规定的不同粒径范围进行划分和收集。8.根据权利要求7所述的一种自熔性高熵合金粉末的制备方法，其特征在于：所述步骤S4将粉末分别按照15～45μm和45～75μm的粒度范围进行划分和收集。9.一种权利要求1所述的自熔性高熵合金粉末的应用方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一、清理待喷涂工件的表面；步骤二、在待喷涂工件的表面冷喷涂权利要求1所述的自熔性高熵合金粉末，形成预制涂层；步骤三、在大气环境下，采用高频感应重熔方法对预制涂层进行重熔，使预制涂层的表面形成黑色玻璃状结构；步骤四、通过机加工消除黑色玻璃状结构，露出内部的高熵合金涂层，完成涂层制备。10.根据权利要求9所述的一种自熔性高熵合金粉末的应用方法，其特征在于：所述步骤三中，感应加热温度为900～1300℃。2CN115094294A说明书1/7页一种自熔性高熵合金粉末及其制备和应用方法技术领域[0001]本发明属于合金粉末加工领域，更具体地说，涉及一种自熔性高熵合金粉末及其制备和应用方法。背景技术[0002]自熔性合金粉末是指含Si、B等具有强烈脱氧和造渣能力的合金粉末，其可通过冷喷涂、火焰喷焊、等离子喷焊、激光熔覆、真空重熔等方法，在金属基体表面制备界面强结合、具有特种性能的喷焊层，显著提高相关机械部件的表面性能，有效延长机械部件的使用寿命，因而得到广泛的应用。[0003]如中国专利申请号为CN201410307224.7，公开日为2014年9月17日的专利文献，公开了一种镍基自熔性合金粉末，所述的镍基自熔性合金粉末由镍、钴、钼、铜、硼以及硅六种成分组合而成，所述的镍基自熔性合金粉末中各成分所占重量百分比分别为：