[发明专利]一种高熵化等离子熔覆层、制备方法及应用

说明书

本发明属于等离子熔覆层技术领域，公开了一种高熵化等离子熔覆层、制备方法及应用，高熵化等离子熔覆层的制备方法包括：准备FeCoCrNiMn金属粉末，并进行混合；混合完成后，进行压片；预置金属表面，采用等离子电弧进行熔覆，将压制好的金属粉末放置在砂纸打磨好的基体表面；采用合适的参数进行熔覆；参数为粉末厚度1.7mm、电流190A、等离子气1L/min、保护气8L/min。本发明解决了现有技术中块体高熵合金受形状、尺寸以及高昂的生产成本影响，限制了其工程应用的问题。本发明中FeCoCrNiMn系高熵化等离子熔覆层制备工艺可以极大的提高材料表面硬度及耐磨性，提高耐腐蚀性。

技术领域

本发明属于等离子熔覆层技术领域，尤其涉及一种高熵化等离子熔覆层、制备方法及应用。

背景技术

目前，高熵合金具有优异的性能，但块体高熵合金受形状、尺寸以及高昂的生产成本影响，限制了其工程应用。等离子弧熔覆技术制备高熵合金涂层，既可发挥其特有的性能，又可节约贵重、稀有材料的消耗。采用等离子电弧熔覆工艺在金属表面实现FeCoCrNiMn系高熵化熔覆层制备，金属表面形成2mm厚高熵化FeCoCrNiMn系涂层，可以有效的保护基体表层，提高基体的耐腐蚀性能及耐磨损性能，以保护金属基体在复杂工况(盐雾、冲击、摩擦等)下良好运行。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：现有技术中块体高熵合金受形状、尺寸以及高昂的生产成本影响，限制了其工程应用。

解决以上问题及缺陷的难度为：解决上述的重点在于将高熵合金块体在基体表面熔覆，形成均匀且性能良好的高熵化涂层。难点由两个：第一个是如何获得一个厚度均匀，宏观形貌良好的高熵化涂层，对等离子熔覆参数优化。第二个是熔覆金属成分的确定，以确保在一定等离子参数下能够形成高性能高熵化涂层。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种高熵化等离子熔覆层、制备方法及应用。

本发明是这样实现的，一种高熵化等离子熔覆层的制备方法，所述高熵化等离子熔覆层的制备方法，包括：

步骤一，准备FeCoCrNiMn金属粉末，并进行混合；采用纯度在99.9％以上的高熵合金粉末，使用球磨机机械混合。

步骤二，混合完成后，进行压片；将混合好的粉末放入磨具之中，采用压片机进行压制，参数为5mp、2min。

步骤三，预置金属表面，采用等离子电弧进行熔覆。将压制好的金属粉末放置在砂纸打磨好的基体表面。采用合适的参数(粉末厚度1.7mm、电流190A、等离子气1L/min、保护气8L/min)进行熔覆。

本发明的另一目的在于提供一种由所述高熵化等离子熔覆层的制备方法制备得高熵化等离子熔覆层。包括采用压片的方式实现粉末在基体表面上的预置，相比于粉末直接预置在基体表面，能够较为准确的确定粉末含量。

本发明的另一目的在于提供一种所述高熵化等离子熔覆层在提高材料表面硬度中的应用。

本发明的另一目的在于提供一种所述高熵化等离子熔覆层在提高材料表面耐磨性中的应用。

本发明的另一目的在于提供一种所述高熵化等离子熔覆层在提高材料表面耐腐蚀性中的应用。

结合上述的所有技术方案，本发明所具备的优点及积极效果为：

本发明中FeCoCrNiMn系高熵化等离子熔覆层制备工艺可以极大的提高材料表面硬度及耐磨性，提高耐腐蚀性。

本发明采用等离子熔覆方式能够以较低的生产成本在基体表面形成高熵化熔覆涂层，获得较好的经济效益。

本发明能够提升基体的表面性能，以提高耐腐蚀性和耐摩擦磨损性能。

附图说明

图1是本发明实施例提供的高熵化等离子熔覆层的制备方法流程图。