一种超高速激光熔覆用核壳结构陶瓷@中熵合金复合粉末及其涂层、制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种超高速激光熔覆用核壳结构陶瓷@中熵合金复合粉末及其涂层、制备方法和应用，复合粉末是由CoCrNi中熵合金为外壳材料包覆Cr3C2陶瓷核组成。本发明专利技术采用包覆型核壳粉体结构的高硬度Cr3C2陶瓷颗粒和高韧性中熵FCC面心立方相协同复合，通过合理的成分配比设计，利用超高速激光原位两步法工艺，解决了现有金属陶瓷粉末在超高速激光熔覆快速熔凝过程中易开裂的技术难题，实现了无裂纹缺陷、高陶瓷含量以及强韧一体化复合涂层的高效制备；且全部工艺流程利用激光器一体化完成，极大地提高了制备生产效率，有利于产业化发展；可用于极端工况服役的航空航天、水利海洋、国防科技等领域装备关键零部件的制造与运行维护。维护。维护。

【技术实现步骤摘要】
一种超高速激光熔覆用核壳结构陶瓷@中熵合金复合粉末及其涂层、制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及一种超高速激光熔覆用核壳结构陶瓷@中熵合金复合粉末及其涂层、制备方法和应用，属于材料表面工程与再制造


技术介绍

[0002]作为一项新兴的先进表面工程技术，超高速激光熔覆具有制备效率高、粉末利用率高、涂层表面精度高、稀释率低、热影响区小、涂层厚度薄、涂层与基体间冶金结合等优点，可能成为传统涂层技术的革命性替代技术，同时其绿色节能环保的环境优势及良好的经济效益使其在航空、航天、汽车、海洋、能源等领域高端装备的防护与再制造方面具有巨大的应用潜力。然而，现阶段报道用于超高速激光熔覆涂层材料多是沿用传统激光熔覆或热喷涂粉末材料，且材料体系较为单一，如自熔剂合金、铁基合金、镍基合金、Stellite钴基合金等，已无法满足装备在极端工况下长寿命服役的性能需求，其质量不足与种类短缺已成为超高速激光熔覆技术发展的制约“瓶颈”，目前仍缺乏针对超高速激光熔覆技术特点的专用系列化和精细化的粉末体系。因此，研究开发与其特点相匹配的新型超高速激光熔覆专用粉末体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超高速激光熔覆用核壳结构陶瓷@中熵合金复合粉末，其特征在于，所述复合粉末是由CoCrNi中熵合金为外壳材料包覆Cr3C2陶瓷核组成。2.根据权利要求1所述的一种超高速激光熔覆用核壳结构陶瓷@中熵合金复合粉末，其特征在于，所述CoCrNi中熵合金与Cr3C2陶瓷粉末的质量比为2:1~4:1。3.根据权利要求1所述的一种超高速激光熔覆用核壳结构陶瓷@中熵合金复合粉末，其特征在于，所述CoCrNi中熵合金的元素组成摩尔比为：Co：Cr：Ni=（1~2）：（1~2）：（1~3）。4.根据权利要求1~3任意一项所述的一种超高速激光熔覆用核壳结构陶瓷@中熵合金复合粉末的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S01，Cr3C2陶瓷颗粒的预处理：将100g的Cr3C2陶瓷颗粒加入到含有5~10%HF和10~15%HCl的溶液中，超声波粗化处理4~6min，过滤后用蒸馏水清洗至滤液呈中性；然后将粗化后的Cr3C2陶瓷颗粒放入活化敏化液中进行超声处理30~50min，预处理完成后，将Cr3C2陶瓷颗粒清洗后干燥待镀；S02，镀镍钴铬层：将待镀的粉体放入体积＞1L的搅拌反应器中，加入1L含有25~100g/L镍盐、25~65g/L钴盐、25~60g/L铬盐和20~50g/L还原剂的溶液中，水浴加热至80~90℃，pH值控制为9~12，反应时间为60~120min，通过自催化反应镀上金属包覆层，获得粒度分布范围为47~70μm、流动性为50~80s/100g的CoCrNi中熵合金包覆碳化铬复合粉体。5.根据权利要求4所述的一种超高速激光熔覆用核壳结构陶瓷@中熵合金复合粉末的制备方法，其特征在于，所述活化敏化液的成分为：氯化钯PdCl
2 0.3~0.5g/L、盐酸HCl 60~...

【专利技术属性】
技术研发人员：程江波，葛云云，薛琳，马磊，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：