等离子喷涂耐高温冲蚀高熵非晶粉末及其涂层、涂层制备方法和应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110699629A(43)申请公布日2020.01.17(21)申请号201911057727.2C22C45/00(2006.01)(22)申请日2019.11.01B22F9/08(2006.01)(71)申请人河海大学地址211100江苏省南京市江宁区佛城西路8号申请人华东理工大学(72)发明人程江波张显程葛云云张保森梁秀兵(74)专利代理机构南京经纬专利商标代理有限公司32200代理人余俊杰(51)Int.Cl.C23C4/134(2016.01)C23C4/02(2006.01)C23C4/067(2016.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称等离子喷涂耐高温冲蚀高熵非晶粉末及其涂层、涂层制备方法和应用(57)摘要本发明公开了等离子喷涂耐高温冲蚀高熵非晶粉末及其涂层、涂层制备方法和应用，所述的高熵非晶粉末由真空感应气雾化法制得，所述粉末按原子百分比包括：Fe20％，Co20％，Ni20％，Cr20％，B10～16％和Si4～10％，经筛分后粉末粒度为300～400目。高熵非晶涂层制备方法的步骤为：(a)工件前处理；(b)准备高熵非晶粉末材料；(c)采用等离子喷涂工艺制备高熵非晶涂层。该高熵非晶涂层的非晶含量≥98％，孔隙率＜1％，结合强度＞50MPa，维氏硬度＞900Hv，具有优异的抗高温冲蚀性能。本发明可广泛用于电厂锅炉、石油化工管道以及烟气汽轮机叶片等关键部件的抗高温冲蚀和腐蚀防护，能显著提高机械工程装备的服役寿命。CN110699629ACN110699629A权利要求书1/1页1.等离子喷涂耐高温冲蚀高熵非晶合金粉末，其特征在于，按原子百分比计，所述粉末包括：Fe20％，Co20％，，Ni20％，Cr20％，B10～16％和Si4～10％；所述的高熵非晶合金粉末由真空感应气雾化法制得，经筛分后粉末粒度为300～400目。2.根据权利要求1所述的等离子喷涂耐高温冲蚀高熵非晶合金粉末，其特征在于，按原子百分比计，所述粉末包括：Fe20％，Co20％，，Ni20％，Cr20％，B10％和Si10％；所述的高熵非晶粉末由真空感应气雾化法制得，经筛分后粉末粒度为300～400目。3.根据权利要求1所述的等离子喷涂耐高温冲蚀高熵非晶合金粉末，其特征在于，按原子百分比计，所述粉末包括：Fe20％，Co20％，，Ni20％，Cr20％，B12％和Si8％；所述的高熵非晶粉末由真空感应气雾化法制得，经筛分后粉末粒度为300～400目。4.根据权利要求1所述的等离子喷涂耐高温冲蚀高熵非晶合金粉末，其特征在于，按原子百分比计，所述粉末包括：Fe20％，Co20％，，Ni20％，Cr20％，B14％和Si6％；所述的高熵非晶粉末由真空感应气雾化法制得，经筛分后粉末粒度为300～400目。5.根据权利要求1所述的等离子喷涂耐高温冲蚀高熵非晶合金粉末，其特征在于，按原子百分比计，所述粉末包括：Fe20％，Co20％，，Ni20％，Cr20％，B16％和Si4％；所述的高熵非晶粉末由真空感应气雾化法制得，经筛分后粉末粒度为300～400目。6.权利要求1-5任一所述等离子喷涂耐高温冲蚀高熵非晶合金粉末的涂层制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(a)工件前处理：对待制备的工件表面进行喷砂处理，然后置于丙酮溶液中采用超声波进行清洗，烘干、备用；(b)准备高熵非晶喷涂层材料：将高熵非晶合金粉末材料置于50～80℃的烘箱中烘制；(c)制备高熵非晶涂层：将步骤(a)中清洗烘干后待喷涂工件固定在操作台夹具上；然后将步骤(b)中烘制后的高熵非晶粉末装入送粉器中，采用大气等离子喷涂设备制备涂层，具体工艺参数为：喷涂电流500～625A，喷涂电压80V，送粉量30g/min，Ar气流量为130～140SCFH，H2流量12～15SCFH，喷涂距离100mm，喷枪移动速度1000mm/s。7.由权利要求6所述方法制备获得的高熵非晶涂层。8.根据权利要求7所述的高熵非晶涂层，其特征在于，涂层性能如下：涂层非晶含量≥98％，孔隙率＜1％，结合强度＞50MPa，平均维氏硬度＞900Hv。9.权利要求8所述高熵非晶涂层在电厂锅炉、石油化工管道或烟气汽轮机叶片的关键部件的高温冲蚀和腐蚀环境防护涂层中的应用。2CN110699629A说明书1/5页等离子喷涂耐高温冲蚀高熵非晶粉末及其涂层、涂层制备方法和应用技术领域[0001]本发明属于材料表面工程领域，涉及电厂锅炉、石油化工管道以及烟气汽轮机叶片等关键部件的耐高温冲蚀与腐蚀防护的高熵非晶涂层，具体为等离子喷涂耐高温冲蚀高熵非晶粉末及其涂层、涂层制备方法和应用。背景技术[0002]冲蚀磨损现象广泛存在于机械、冶金、航天、能源