一种高硬度单相高熵合金涂层及其制备方法和用途.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号CN105671545B(45)授权公告日2018.05.25(21)申请号201610051938.5(56)对比文件(22)申请日2016.01.26CN103252568A,2013.08.21,CN102776430A,2012.11.14,(65)同一申请的已公布的文献号CanHuang,et.al.Dryslidingwear申请公布号CN105671545AbehavioroflasercladTiVCrAlSihigh(43)申请公布日2016.06.15entropyalloycoatingsonTi-6Al-4V(73)专利权人山东科技大学substrate.《MaterialsandDesign》.2012,地址266590山东省青岛市经济技术开发HuiZhang.et.al.effectsofannealing区前湾港路579号山东科技大学onthemicrostructureandpropertiesof6FeNiCoCrAlTiSihigh-entropyalloy(72)发明人王灿明孙宏飞崔洪芝刘亮coatingpreparedbylasercladding.(74)专利代理机构济南金迪知识产权代理有限《JournalofThermalSprayTechnology》公司37219.2011,代理人段毅凡审查员弋慧丽(51)Int.Cl.C23C24/10(2006.01)F03B3/12(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种高硬度单相高熵合金涂层及其制备方法和用途(57)摘要本发明公开了一种高硬度单相高熵合金涂层及其制备方法和用途，它是将Al、Fe、Co、Ni、V和Ti六种粉末按照摩尔比Al：Fe：Co：Ni：V：Ti＝(x＝1.0～1.5):1:1:1:1:1进行混合后，采用激光熔敷工艺，在零件表面制备出AlxFeCoNiVTi高熵合金涂层，x＝1.0～1.5范围，涂层硬度范围在800～1100HV之间，为体心立方bcc单相固溶体结构。本发明采用激光熔敷的方法获得的体心立方结构相固溶体高熵合金涂层，硬度高，抗电化学腐蚀性能优异，具有良好的耐磨蚀性能，特别适合在水轮机叶片、风机叶片等零件的表面防护。CN105671545BCN105671545B权利要求书1/1页1.一种高硬度单相高熵合金涂层，其特征在于，它是将Al、Fe、Co、Ni、V和Ti六种粉末按照摩尔比Al：Fe：Co：Ni：V：Ti=（x=1.0~1.5）:1:1:1:1:1进行混合后，采用激光熔敷工艺，在零件表面制备出AlxFeCoNiVTi高熵合金涂层，x=1.0~1.5范围，涂层硬度范围在800~1100HV之间，为体心立方bcc单相固溶体结构。2.一种制备权利要求1所述的高硬度单相高熵合金涂层的方法，其特征在于，第一步：原料的准备取粒度为5-30μm、粉末纯度在99.9%-99.99%之间的Al、Fe、Co、Ni、V、Ti六种粉末，按照配比进行混合，放入球磨机中球磨2-4个小时；第二步：将球磨后的粉末放入干燥箱中，在100-120℃温度范围内烘干1-2小时；第三步：基体材料选取及处理选用普通碳钢、低合金钢或不锈钢铁基合金作为基体材料，将基体材料表面先碱洗除油，然后喷砂除锈作为熔覆工件；第四步、在基体材料表面熔敷过渡层将球磨并干燥后的粉末利用激光熔敷方法均匀的预置在工件表面，预置粉末厚度0.2～0.3mm，在本次激光熔敷过程中，基体表面的合金元素熔化混入涂层，得到的是一种从基体到表层铁元素含量逐渐降低的过渡层组织，过渡层厚度是0.1-0.15mm；上述激光熔敷设备为YGA固体激光器，工艺参数为：激光波长1064nm，输出功率900W，光斑直径3.5mm，激光束扫描搭接率为40%-50%，扫描速度为5mm/s，保护气氩气流量8-10L/min；第五步：在过渡层表面熔覆涂层按照步骤4中的工艺参数在过渡层表面进行第二次熔敷，预置厚度为0.5-0.8mm的粉末，最终得到厚度是0.4-0.6mm的AlxFeCoNiVTi高熵合金涂层，x=1.0~1.5范围，涂层硬度范围在800~1100HV之间，为体心立方bcc单相固溶体结构。3.一种如权利要求1所述的高硬度单相高熵合金涂层在水轮机叶片、风机叶片表面防护的应用。2CN105671545B说明书1/4页一种高硬度单相高熵合金涂层及其制备方法和用途技术领域[0001]本发明属于涂层技术领域，涉及一种采用激光熔敷技术制备单相高硬度高熵合金涂层的方法。背景技术[0002]高熵合金是由n(n≥5)种金属或金属与非金属，以等摩尔比或非等摩尔比(各组元原子百分比不超过35％)经熔炼、烧结或其他方法组合