[发明专利]氩弧熔覆高熵合金涂层及其制备方法

摘要

本发明公开了一种氩弧熔覆高熵合金涂层及其制备方法，属于合金涂层及其制备技术领域。所述制备方法以Q235钢为基体，Fe、Al、Cr、Cu、Co及Ti元素为组成高熵合金元素，利用氩弧熔覆的方法制备了高熵合金涂层。制备得到的高熵合金涂层中，Fe_xAlCrCuCoTi_0.4(x＝0，1)系高熵合金涂层中的组织结构均由单一的BCC相组成，Fe₁AlCrCuCoTi_0.4高熵合金涂层与基体间呈冶金结合，涂层的显微硬度、磨粒磨损和耐冲蚀磨损性能均相对于基体有很大提高，满足实际生产需要，并促进了高熵合金在材料表面工程上的广泛应用。

主权项

1.氩弧熔覆高熵合金涂层的制备方法，其特征在于：包括如下步骤，第一步，基体的制备；采用轧制态Q235A钢作为基体材料，打磨，清洗，吹干，置于干燥箱中备用；第二步，涂层材料选取；选择Fe、Al、Cr、Cu、Co、Ti六种元素作为高熵合金的元素，设计Fe_xAlCrCuCoTi_0.4高熵合金涂层配比，x＝1,0；第三步，氩弧熔覆制备氩弧熔覆高熵合金涂层；根据配方称量所需高温合金元素的粉末，然后压成预制块；将预制块置于基体表面，利用氩弧熔覆的方法制备高熵合金基复合涂层，制备工艺及参数包括：焊接电流180～220A，焊接速度60～80mm·min^‑1，氩气流量6～7.5L·min^‑1，电弧长度2～4mm；上述制备得到的高熵合金涂层中的组织结构由单一的BCC相组成，涂层的显微硬度497.8HV_0.2～524.9HV_0.2；在磨粒磨损实验中，在载荷为40N时，涂层的耐磨性较基体提高3.35～4.12倍；在载荷为60N时，较基体提高3.06～3.55倍；在冲蚀磨损实验中，在转速分别为200r/min、300r/min和400r/min时，涂层的耐冲蚀磨损性能较基体提高2.56～3.76倍；在介质浓度分别为5000：1600、5000：2800和5000：4000时，涂层的耐冲蚀磨损性能较基体提高2.59～5.27倍。