一种TiC颗粒增强高熵合金耐磨涂层及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种TiC颗粒增强高熵合金耐磨涂层及其制备方法，属于金属增材制造技术领域。将TiC陶瓷颗粒与Al、Co、Cr、Fe、Ni、Si、B七种高纯度单质粉末按比例进行机械合金化，利用大气等离子喷涂技术熔覆在预处理后的金属基体表面，与基体表面形成良好的冶金结合。经大气等离子喷涂后，陶瓷颗粒增强的合金粉末由原始的FCC、BCC双相结构转变为有序的BCC(B2)相，显著提高了涂层的强度。与传统AlCoCrFeNiSi高熵合金相比，本发明专利技术通过添加适量B元素以及TiC陶瓷颗粒，在高温下形成CrB析出强化相与陶瓷颗粒增强相，从而使涂层耐磨性能大幅提升。本发明专利技术制备的耐磨涂层结构致密、孔隙率低，可应用在各种长期受磨的工件表面，对工件形成良好的保护。保护。保护。

【技术实现步骤摘要】
一种TiC颗粒增强高熵合金耐磨涂层及其制备方法


[0001]本专利技术属于金属增材制造
，具体涉及一种TiC颗粒增强高熵合金耐磨涂层及其制备方法。

技术介绍

[0002]全世界每年由于磨损导致大量钢铁材料被消耗，造成了极大的资源浪费以及巨大的经济损失，因此，提高材料表面的耐磨性能显得尤为重要。近年来高熵合金涂层概念的提出给广大学者们提供了新的思路，它突破了传统合金只包含一种主元素的设计理念。高熵合金涂层凭借其优异的硬度、耐磨和耐高温等性能在航空航天、生物医学、核工程以及冶金工程等领域具备非常广阔的应用前景。
[0003]目前大多数高熵合金涂层都是通过物理气相沉积、磁控溅射和激光熔覆制备的，但由于沉积效率低、残余应力高、稀释度高、成本高等原因，高熵合金涂层的制备和工业应用受到了限制。例如，中国专利(授权公告号为CN112030161B)提出“一种用于激光熔覆的高熵合金粉末及其使用方法”，将CoCrFeMnNi高熵合金粉末与不同含量纳米C粉末混合均匀后，利用激光熔覆技术得到具有良好的宏观形貌与较高的硬度的涂层。与上述涂层制备技术相比，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种TiC颗粒增强高熵合金耐磨涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)称取TiC陶瓷颗粒和高熵合金粉末，将TiC陶瓷颗粒与高熵合金粉末进行球磨；(2)对混合粉末进行烘干处理；(3)利用超声波清洗仪对待喷涂的金属基体表面进行清洗；(4)对金属基体表面进行喷砂粗化处理；(5)使用大气等离子喷涂装置将球磨后的粉末熔覆在金属基体表面；(6)停止喷出火焰，持续向金属基体吹送保护气体，直至涂层完全冷却至室温，获得TiC颗粒增强高熵合金耐磨涂层。2.根据权利要求1所述一种TiC颗粒增强高熵合金耐磨涂层的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述的TiC陶瓷颗粒占高熵合金粉末和陶瓷颗粒两者重量之和的比例为5～30％。3.根据权利要求1所述一种TiC颗粒增强高熵合金耐磨涂层的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述的研磨是采用行星球磨机完成对粉末的机械合金化处理，球磨机转速设置为250～300rpm，球磨时间设置为10～15h，球料比为2～3。4.根据权利要求1所述一种TiC颗粒增强高熵合金耐磨涂层的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述的高熵合金粉末中各个组元化学成分含量如下：Al 8～12％、Co 19～23％、Cr 17～20％、Fe 18～22％、Ni 20～22％、Si 9～13％以及B 1.2～2％；TiC颗粒粒径为10～50μm，单质粉末...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘照松，张潜，于诗，周宏宇，
申请(专利权)人：刘照松，
类型：发明
国别省市：