[发明专利]一种涂层用多主元合金粉末及其制备方法

说明书

本发明提出一种涂层用多主元合金粉末及其制备方法，属于粉末冶金领域，其化学式为Al_xCoCu_yFe_zMnNi_mMg_r，其制备方法包括：按化学式称取各种金属粉末置于球磨罐中，加入适量过程控制剂和不锈钢球，在惰性气体环境下将上述球磨罐密封起来；将密封好的球磨罐置于低温行星式球磨机上进行高能球磨，即得所需多主元合金粉末。本发明方法能够获得成分均匀的涂层用多主元合金粉末，有效抑制金属间化合物的形成；且无需加热、节能环保、生产效率高、组织细小均匀，能制备熔沸点差异较大的多主元合金粉末。

技术领域

本发明涉及粉末冶金领域，具体涉及一种涂层用多主元合金粉末及其制备方法。

背景技术

粉末冶金技术被广泛应用于交通、机械、电子、航空航天、军事工业、生物、新能源等众多领域，具备节能、省材、性能优异、精度高、稳定性好等优点，特别适合大批量生产。粉末冶金制造的刀具性能优异，且使用寿命较长，因此粉末冶金刀具在工具行业的应用前景广阔。多主元合金突破了传统合金以一种或两种元素为主元的合金设计思想，依靠近等摩尔比（不超过35at%）多种(5种以上)金属原子混合形成合金。此类合金有可能在通过合金化和加工后形成新型显微结构并具有优异性能，从而冲破传统金属材料性能极限，满足工业技术发展对材料的更高需求。多主元合金因具有很高的熵和原子不易扩散的特性，容易获得热稳定性高的固溶相和纳米结构，甚至非晶结构，不同的合金显示不同的特性。目前，多主元合金材料的制备主要是熔铸法，而多主元合金粉末制备较为困难；此外，多主元合金体系主要集中在含有铁钴镍系列，而多主元合金的体系种类还有很大的潜力值得挖掘，尤其是对新型多主元合金体系的研究为多主元合金理论体系的完善和产品开发意义重大。

发明内容

本发明提出了一种涂层用多主元合金粉末及其制备方法，制备出适合近净成形所需的多主元合金粉末。

实现本发明的技术方案是：一种涂层用多主元合金粉末，按化学式Al_xCoCu_yFe_zMnNi_mMg_r配制金属粉末：其中0.1≤x≤1.2、0.1≤y≤1.2、0.1≤z≤1.2、0.1≤m≤1.2、0≤r≤1.2；且0.01<x/(x+y+z+m+r+2)<0.20、0.01<y/(x+y+z+m+r+2)<0.20、0.01<z/(x+y+z+m+r+2)<0.20、0.01<m/(x+y+z+m+r+2)<0.20、0≤r/(x+y+z+m+r+2) <0.20。

所述的涂层用多主元合金粉末的制备方法，步骤如下：

（1）将金属粉末置于球磨罐中，加入过程控制剂和不锈钢球，然后在惰性气体环境下将球磨罐密封起来；

（2）将步骤（1）中球磨罐置于球磨机上进行高能球磨，得到涂层用多主元合金粉末。

所述步骤（1）中过程控制剂为硬脂酸或固态石蜡。

所述步骤（1）中惰性气体为氩气或氮气。

所述步骤（2）中球磨机为低温行星式球磨机。

所述球磨机的球磨转速为300~500rpm，球磨时间为4-24h。

所述金属粉末的纯度大于99.5%。

以金属粉末总质量为基准，过程控制剂的用量为0.5~2wt%。

本发明的有益效果是：本发明制备的涂层用多主元合金粉末，能够有效抑制金属间化合物的形成；该方法无需加热、节能环保、生产效率高、产品组织细小均匀，能制备熔沸点差异较大的多主元合金粉末，适合制备近净成形所需的多主元合金粉末。