[发明专利]激光熔覆用高温封严涂层的高熵合金粉末及其制备方法

说明书

本发明涉及高温封严涂层技术领域，具体涉及一种激光熔覆用高温封严涂层的高熵合金粉末及其制备方法，所述高熵合金粉末以重量百分数计，包括：镍22.0%～25.0%、铬22.0%～24.0%、铁20.0%～24.0%、铝3.5%～4.9%、铪0.1%～0.5%、稀土钇0.4%～1.0%、碳A%和氧B%，余量为钴，其中，A＜0.01、B＜0.05，使用该高熵合金粉末制得的高温封严涂层与基体之间结合强度高，不仅具有较好的高温摩擦磨损性能和高温抗氧化性能，并且硬度适中，不易磨损叶片。

技术领域

本发明涉及高温封严涂层技术领域，具体涉及一种激光熔覆用高温封严涂层的高熵合金粉末及其制备方法。

背景技术

封严涂层能够实现叶尖间隙的近零控制，大幅增加航空发动机的效率，提高发动机推力，降低燃油消耗，延长使用寿命，是航空发动机制造不可或缺的关键技术。随着航空发动机向高推重比、高流量比等方向不断发展，燃气的温度不断升高，热端部件涡轮处的工作温度已经超过1100℃，对高压涡轮外环等部位的高温可磨耗封严涂层提出了很高的要求。不仅要求涂层具有较高的可磨耗性、抗冲蚀性和结合强度等，而且还要求涂层具有优良的抗高温氧化、高温热稳定和抗热震性能。目前热喷涂制备的封严涂层如NiCrAl/膨润土、NiCrAl/硅藻土、MCrAlY/聚苯酯等涂层的抗氧化、耐腐蚀能力不足，使役温度超过1000℃时涂层可磨耗性能显著下降。氧化钇稳定的氧化锆(YSZ)由于具有较好的隔热性能，与金属基体的匹配性和抗烧结性能好，被视为可用于1000℃以上且有前途的高温可磨耗封严涂层重要候选材料。然而在研的陶瓷基高温可磨耗封严涂层的硬度偏高，在与叶尖接触的过程中容易磨损叶片，尽管研究者尝试采用引入聚苯酯、h-BN等成分改进以增强该涂层的可磨耗性，但随之造成了结合强度、抗冲蚀等综合性能的削弱。

发明内容

本发明提供一种激光熔覆用高温封严涂层的高熵合金粉末，使用该高熵合金粉末制得的高温封严涂层与基体之间结合强度高，不仅具有较好的高温摩擦磨损性能和高温抗氧化性能，并且硬度适中，不易磨损叶片。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种激光熔覆用高温封严涂层的高熵合金粉末，以重量百分数计，包括：

镍22.0％～25.0％；

铬22.0％～24.0％；

铁20.0％～24.0％；

铝3.5％～4.9％；

铪0.1％～0.5％；

稀土钇0.4％～1.0％；

碳A％，A＜0.01；

氧B％，B＜0.05；

余量为钴。

进一步的，以重量百分数计，所述高熵合金粉末包括：镍22.0％、铬22.0％、铁20.0％、铝3.5％、铪0.3％、稀土钇0.5％、碳A％和氧B％，余量为钴，其中，A＜0.01、B＜0.05。

进一步的，以重量百分数计，所述高熵合金粉末包括：镍23.0％、铬22.5％、铁21.0％、铝4.5％、铪0.3％、稀土钇0.5％、碳A％和氧B％，余量为钴，其中，A＜0.01、B＜0.05。

进一步的，以重量百分数计，所述高熵合金粉末包括：镍24％、铬23.0％、铁22.5％、铝4.2％、铪0.4％、稀土钇0.7％、碳A％和氧B％，余量为钴，其中，A＜0.01、B＜0.05。

进一步的，以重量百分数计，所述高熵合金粉末包括：镍23.0％、铬23.0％、铁21％、铝4.5％、铪0.2％、稀土钇0.5％、碳A％和氧B％，余量为钴，其中，A＜0.01、B＜0.05。