[发明专利]一种含非晶纳米晶高熵合金涂层的制备方法

摘要

本发明涉及一种含非晶纳米晶高熵合金涂层的制备方法，可用于制备综合性能优越的高熵合金涂层及块体材料。高熵合金涂层成分按近等原子百分比组成如下：Al：14.3%、Fe：14.3%、Co：14.3%、Ni：14.3%、Cr：14.3%、Mo:14.3%、Si：14.2%，总百分比为100%；先采用中频感应熔炼工艺制备高熵合金母合金，然后采用气雾化设备制备高熵合金粉末材料，将上述的粉末材料经筛分，得到粒径范围在-200～+800目之间，小于70μm的粉末颗粒体积达90%的喷涂材料；喷涂工艺参数为：喷涂距离15～25cm，送粉速率150～180g/min，气体温度为450～600℃，气体压力为3.2～5MPa，喷涂时间为2～4min。

主权项

一种含非晶纳米晶高熵合金涂层的制备方法，其特征在于高熵合金涂层成分按近等原子百分比组成如下：Al：14.3%、Fe：14.3%、Co：14.3%、Ni：14.3%、Cr：14.3%、Mo:14.3%、Si：14.2%，总百分比为100%； 按以下步骤进行： 一、采用中频感应熔炼工艺制备高熵合金母合金，具体步骤如下： 1）先将各金属原材料杂质及氧化膜去除，再按原子百分比称量，总百分比为100%，其中Al：14.3%、Fe：14.3%、Co：14.3%、Ni：14.3%、Cr：14.3%、Mo:14.3%、Si：14.2%，总百分比为100%； 2）将称量好的各金属原材料按熔点由低到高的顺序依次放入金刚砂坩埚中，然后抽真空至气压低于6.0×10‑2MPa； 3）充入氩气，在氩气压为3×10‑2Pa条件下开始熔炼，熔炼电流为75A，熔炼时间为25min，辅以电磁搅拌减少合金成分偏析，完全熔合后浇铸到镁砂模壳中，得到成分均匀的高熵合金母合金； 二、采用气雾化设备制备高熵合金粉末材料，具体步骤如下： 将步骤一制备的高熵合金母合金用雾化设备中的感应线圈加热至熔化，保持过热，并形成直径为4～6mm的金属液流；通过环形喷嘴通入氮气，气流压力为0.4～0.6MPa，气流速度为280～300m/s，即得到含非晶纳米晶高熵合金粉末； 三、采用冷喷涂技术制备含非晶纳米晶高熵合金涂层，具体步骤如下： 将上述的粉末材料经筛分，得到粒径范围在‑200～+800目之间，中值粒径D50为47.6μm，小于70μm的粉末颗粒体积达90%的喷涂材料；喷涂工艺参数为：喷涂距离15～25cm，送粉速率150～180g/min，气体温度为450～600℃，气体压力为3.2～5MPa，喷涂时间为2～4min。