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专利摘要

一种陶瓷颗粒增强的共晶高熵合金耐磨涂层及其制备方法，本发明是要解决普通激光熔覆涂层的硬度和耐磨性有待提高的技术问题。本发明陶瓷颗粒增强的共晶高熵合金耐磨涂层以AlCrCoFeNi<subgt;2.1</subgt;高熵合金粉末、陶瓷颗粒X和粘结剂混合作为预制层原料，预制层原料涂敷在基体上，采用超高速激光熔覆工艺在基体表面熔覆形成陶瓷颗粒增强共晶高熵合金耐磨涂层，该陶瓷颗粒增强共晶高熵合金耐磨涂层由FCC固溶体相、BCC固溶体相与陶瓷颗粒X组成，不限制陶瓷颗粒X的种类。本发明实现了超高速激光熔覆技术与共晶高熵合金材料相结合，克服了传统工艺中材料易断裂的问题，解决了传统激光熔覆技术中稀释率过高的问题。 ......

基本信息

专利类型:
发明专利
申请/专利号:
CN202410306061.4
申请日期:
2024-03-18
专利申请人:
分类号:
C23C24/10;B22F1/105
发明/设计人:
蔡召兵，董颖辉，林广沛，古乐，胡娟娟，李鹏
权利要求: 1.陶瓷颗粒增强的共晶高熵合金耐磨涂层，其特征在于该陶瓷颗粒增强的共晶高熵合金耐磨涂层以AlCrCoFeNi2.1高熵合金粉末、陶瓷颗粒X和粘结剂混合作为预制层原料，预制层原料涂敷在基体上，采用超高速激光熔覆工艺在基体表面熔覆形成陶瓷颗粒增强共晶高熵合金耐磨涂层，该陶瓷颗粒增强共晶高熵合金耐磨涂层由FCC固溶体相、BCC固溶体相与陶瓷颗粒X组成，预制层原料中陶瓷颗粒X的质量占高熵合金粉末和陶瓷颗粒X混合粉末的0.5％～2％。2.如权利要求1所述的陶瓷颗粒增强的共晶高熵合金耐磨涂层的制备方法，其特征在于该制备方法按照以下步骤实现：一、使用砂纸对基体表面进行打磨，去除基体表面的氧化膜，得到预处理的基体；二、将AlCrCoFeNi2.1高熵合金粉末和陶瓷颗粒X混合均匀，再加入粘结剂，得到预制层原料，将预制层原料均匀涂覆在基体表面，烘干后得到带有预制层的基体；三、以激光器作为热源，采用超高速激光熔覆工艺在带有预制层的基体表面熔覆形成陶瓷颗粒增强共晶高熵合金耐磨涂层；其中步骤二中预制层原料中陶瓷颗粒X的质量占高熵合金粉末和陶瓷颗粒X混合粉末的0.5％～2％；步骤三中超高速激光熔覆的工艺如下：控制激光功率为3000W、扫描速度为280～320mm/s、搭接率为60％～80％。3.根据权利要求2所述的陶瓷颗粒增强的共晶高熵合金耐磨涂层的制备方法，其特征在于步骤一中所述的基体为不锈钢。4.根据权利要求2所述的陶瓷颗粒增强的共晶高熵合金耐磨涂层的制备方法，其特征在于步骤二中所述的粘结剂为水玻璃。5.根据权利要求2所述的陶瓷颗粒增强的共晶高熵合金耐磨涂层的制备方法，其特征在于步骤二中陶瓷颗粒X为TiB2、NbB2、MoB2、TiN、SiC中的一种。6.根据权利要求2所述的陶瓷颗粒增强的共晶高熵合金耐磨涂层的制备方法，其特征在于步骤二中高熵合金粉末和陶瓷颗粒纯度大于99.9％，高熵合金粉末和陶瓷颗粒的粒径为48～106μm。7.根据权利要求2所述的陶瓷颗粒增强的共晶高熵合金耐磨涂层的制备方法，其特征在于步骤二中采用行星球磨机使高熵合金粉末和陶瓷颗粒X混合均匀，控制球磨机的转速为300r/min，球粉比为10：1，混合时间为1～2h。8.根据权利要求2所述的陶瓷颗粒增强的共晶高熵合金耐磨涂层的制备方法，其特征在于步骤二中预制层厚度为0.8mm～1.2mm。9.根据权利要求2所述的陶瓷颗粒增强的共晶高熵合金耐磨涂层的制备方法，其特征在于步骤三中超高速激光熔覆工艺中以氩气作为保护气。10.根据权利要求2所述的陶瓷颗粒增强的共晶高熵合金耐磨涂层的制备方法，其特征在于步骤三中超高速激光熔覆的工艺如下：控制激光功率为3000W，扫描速度为300mm/s，保护气体的流量为10L/min，粉末进给速度1.8r/min和搭接率为70％。