[发明专利]一种适用于干摩擦工况下的高熵合金涂层制备方法

权利要求书

1.一种适用于干摩擦工况下的高熵合金涂层制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：采用同轴送粉激光熔覆工艺在基材（1）表面制备单层多道的高熵合金涂层（2），并对制备好的涂层表面进行打磨抛光；

步骤2：开启预热装置，当基材（1）温度达到设定预热温度后，启动感应加热装置对涂层进行加热，使整个涂层在厚度方向上达到锻造温度，之后开启锻造机构（4），根据设定的锻打路径对感应加热区域进行锻打，以相同的锻打参数逐步完成对涂层的全面锻打；

步骤3：将锻打结束后的高熵合金涂层（2）再次打磨抛光，并通过激光微织构工艺在涂层表面织构出有规律的网状连续条状微沟槽，同时在微沟槽中填充压实高熵合金与陶瓷颗粒的混合粉末（5）；

步骤4：通过光纤激光器用矩形光斑对整个涂层表面进行激光微重熔处理，重熔层深度为连续条状微沟槽的深度，实现微沟槽内部的陶瓷颗粒增强高熵合金涂层的合金化；

步骤5：对制备好的局部陶瓷颗粒增强高熵合金涂层表面进行打磨抛光后，再次开启感应加热装置，设定锻造温度，根据设定的锻打路径对整个重熔层厚度区域进行微锻打；

步骤6：微锻打后，对整个涂层表面进行打磨抛光，再对无陶瓷颗粒增强区域（6）进行激光微织构，保留陶瓷颗粒增强区域（7）。

2.根据权利要求1所述的一种适用于干摩擦工况下的高熵合金涂层制备方法，其特征在于：感应加热装置的感应加热线圈（3）、锻造机构（4）的锻压头均为方形，锻压头的尺寸小于感应加热线圈（3）的尺寸。

3.根据权利要求1所述的一种适用于干摩擦工况下的高熵合金涂层制备方法，其特征在于：所述锻打路径是先让锻造机构（4）的锻打头从感应加热区域的四周开始锻打，中间部位暂时不锻打，当边缘区域锻打结束后，感应加热线圈（3）开始移动，当原先感应加热线圈（3）的中间部位处于新的感应加热区域的边缘部位时，开始进行锻打，以此路径设定保证了涂层整体锻造性能的均匀性。

4.根据权利要求1所述的一种适用于干摩擦工况下的高熵合金涂层制备方法，其特征在于：所述高熵合金涂层（2）为Al，Co，Cr，Fe，Ni，Nb、Ti、Mn等八种元素中至少五种元素组成，高熵合金涂层（2）的搭接率为30%-50%，涂层厚度为2-10mm。

5.根据权利要求1所述的一种适用于干摩擦工况下的高熵合金涂层制备方法，其特征在于：所述打磨抛光后的涂层表面粗糙度为Ra0.5。

6.根据权利要求1所述的一种适用于干摩擦工况下的高熵合金涂层制备方法，其特征在于：所述的锻造机构（4）选用电磁式驱动，可根据涂层厚度、涂层硬度等实时调整锻打力和锻打频率，锻打力为100-1000N，锻打频率为5-20 Hz；所述步骤5中微锻造的锻打力为5-50N，锻打频率为10-20Hz。

7.根据权利要求1所述的一种适用于干摩擦工况下的高熵合金涂层制备方法，其特征在于：所述的微沟槽宽度为0.5-1mm，深度为0.2-0.5mm，沟槽间距为0.5-1mm。

8.根据权利要求1所述的一种适用于干摩擦工况下的高熵合金涂层制备方法，其特征在于：所述的微沟槽中填充压实高熵合金与陶瓷颗粒混合粉末（5）比例为3:7，陶瓷颗粒为WC，TiC，Si₃N₄，TiN等，高熵合金与陶瓷颗粒均为球形；高熵合金粉末的粒度为50-250μm；陶瓷颗粒粉末的粒度为10-50μm。

9.根据权利要求1所述的一种适用于干摩擦工况下的高熵合金涂层制备方法，其特征在于：所述的矩形光斑尺寸为10*2.5mm。

10.根据权利要求1所述的一种适用于干摩擦工况下的高熵合金涂层制备方法，其特征在于：所述步骤6中激光微织构形貌为圆形微凹坑（8），直径为100-500μm，深度50-300μm。