一种石墨增强的高熵合金复合梯度材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种石墨增强的高熵合金复合梯度材料及其制备方法，由M层复合材料通过逐层激光熔覆而成，其中M≥6；各层复合材料中石墨的质量百分比在0.01wt％～8wt％，其余为高熵合金；从顶层材料向下至底层材料，石墨在每层材料中的质量百分比由顶层的1.5wt％～8wt％，逐层梯度递减，最后减小至底层的0.01wt％～0.5wt％；制备出硬度高、耐磨性好，致密度高、化学性质稳定的梯度材料，有效抑制激光增材制造高熵合金复合材料过程中容易产生的热裂纹、气孔等缺陷，在提高高熵合金基体强度的同时又能够改善材料的韧性，解决高熵合金复合材料强度与韧性之间难以匹配的问题。金复合材料强度与韧性之间难以匹配的问题。金复合材料强度与韧性之间难以匹配的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种石墨增强的高熵合金复合梯度材料及其制备方法

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[0001]本专利技术涉及增材制造
，具体涉及一种石墨增强的高熵合金复合梯度材料及其制备方法。

技术介绍
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[0002]高熵合金复合材料是以高熵合金为基体，以一种或多种金属或非金属颗粒为增强相的新型复合材料。高熵合金复合材料能够在继承基体的高强度、高硬度、高耐蚀性和抗氧化性等特性的同时还提高其他较弱的性能，如耐磨性、蠕变特性等，在船舶海工、航空航天、矿产、化工等工业领域均具有广阔的应用前景。采用激光增材制造制备高熵合金复合材料具有晶粒细小、易于形成复杂结构、尺寸限制小等诸多特点，与铸造工艺相比较优势显著。先进碳材料如碳纳米管、石墨烯、金刚石、金属碳化物等已经被用于制备高熵合金复合材料以提高强度，但强度与韧性间的取舍问题始终未得到解决。梯度金属材料的设计思想可以有效破除高熵合金复合材料强度与韧性之间“此消彼长”的局限，使得在碳材料提升合金强度的同时还可以具有较高的韧性。但是目前开发的高熵合金复合梯度材料种类依然非常有限。

技术实现思路
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[0003]本专利技术的目的是提供一种本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种石墨增强的高熵合金复合梯度材料，其特征在于，由M层复合材料通过逐层激光熔覆而成，其中M≥6；每层复合材料的厚度为0.3mm～1.0mm；各层复合材料中石墨的质量百分比在0.01wt％～8wt％，其余为高熵合金；从顶层材料向下至底层材料，石墨在每层材料中的质量百分比由顶层的1.5wt％～8wt％，逐层梯度递减，最后减小至底层的0.01wt％～0.5wt％。2.根据权利要求1所述的石墨增强的高熵合金复合梯度材料，其特征在于，相邻两层材料之间石墨所占质量百分比的变化量为0.01wt％～1.6wt％。3.根据权利要求1所述的石墨增强的高熵合金复合梯度材料，其特征在于，高熵合金原料是由M组元素中的至少三种和N组元素中的至少一种组成，其中M组元素包括Co、Cr、Ni、Ti、Al、Zr、Si、Mg，N组元素包括Fe、Mn、Zn、Cu、Hf、Nb、V，各元素纯度均不低于99.5％，M组元素中每种元素摩尔百分比为5％～30％，N组元素中每种元素的摩尔百分比为5％～20％。4.一种权利要求1所述石墨增强的高熵合金复合梯度材料的制备方法，其特征在于，包含如下步骤：步骤一：选择M组元素中至少三种元素和N组元素中至少一种元素，按照元素摩尔百分比M1:M2:M3:
…
:M
x
:N1:
…
:N
y
为(5～30):(5～30):(5～30):
…
:(5～30):(5～20):
…
:(5～20)称量各元素的单质粉末，将各单质元素粉末通过高能球磨制成预合金粉末；球磨转...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩冰，毕贵军，陈立佳，曹立超，张理，
申请(专利权)人：广东省科学院智能制造研究所，
类型：发明
国别省市：