一种汽车用钛合金表面颗粒增强高熵合金涂层的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种汽车用钛合金表面颗粒增强高熵合金涂层的制备方法，高熵合金涂层的成分按原子百分比组成如下：Ti：15％～25％、Zr：15％～25％、Cu：15％～25％、Ni：15％～25％、Al：5％～10％、Mo:2％～5％。先采用气雾化设备制备Ti

【技术实现步骤摘要】
一种汽车用钛合金表面颗粒增强高熵合金涂层的制备方法


[0001]本专利技术涉及一种汽车用钛合金表面颗粒增强高熵合金涂层的制备方法，具体涉及在TC4钛合金基板上采用激光熔覆制备TiZrCuNiAlMo高熵合金涂层的制备方法，属于高熵合金、耐磨涂层新材料领域。

技术介绍

[0002]钛合金，尤其是使用广泛的TC4钛合金具有很多优点，如密度低、比强度高、耐蚀、耐高温等，在汽车工业中也是不可或缺的关键材料，如发动机连杆、气门、气门弹簧座、弹簧、涡轮增压器转机转子、排气系统及消声器、车体框架、轮毂螺栓等。然而钛合金也有不少缺点，如硬度低、摩擦系数高、耐磨性差等，限制了其应用场合的进一步扩大。在TC4钛合金表面制备一层高性能涂层是克服弱点，发挥钛合金优势的有效方法。
[0003]高熵合金是近年来快速发展的一类多组元合金，具有很多传统合金所不具备的优点，如优异的力学性能、摩擦磨损性能、耐腐蚀性、耐高温等性能，成为未来最有发展潜力的新型材料之一。第二相增强是有效的合金强化方法，当第二相以细小弥散的微粒于基体相中时，将会产生显著的强化作用。本专利技术开发出一种汽车用钛合金表面颗粒增强高熵合金涂层的制备方法，获得的涂层硬度高，耐磨性好，能够拓展钛合金在汽车方面的应用范围。

技术实现思路

[0004]专利技术目的：本专利技术的目的是提供一种汽车用钛合金表面颗粒增强高熵合金涂层的制备方法，
[0005]技术方案：本专利技术提供在汽车用钛合金表面颗粒增强高熵合金涂层的制备方法，高熵合金涂层的成分按原子百分比组成如下：Ti：15％～25％、Zr：15％～25％、Cu：15％～25％、Ni：15％～25％、Al：5％～10％、Mo:2％～5％。先采用气雾化设备制备Ti
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Zr
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Cu
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Ni
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Al高熵合金粉末，再与Mo粉末球磨混合均匀，得到粒径范围在60～150μm的高熵合金粉末。对TC4钛合金基板打磨喷砂，并进行预热，再采用激光熔覆工艺将得到的高熵合金粉末熔融后涂敷在钛合金基板表面得到含增强颗粒的高熵合金涂层。所得的涂层具有硬度高(＞700HV)，组织细小，耐磨性能好(同等实验条件下的磨损失重<TC4基体的85％)等特点，具有良好的应用前景。
附图说明
[0006]图1为实施例得到含增强颗粒的TiZrCuNiAlMo高熵合金涂层的SEM图。
具体实施方式
[0007]下面结合附图对本专利技术的技术方案作进一步说明。
[0008]实施例
[0009]1、制备Ti
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Zr
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Cu
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Ni
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Al
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Mo高熵合金粉末：
[0010]采用气雾化方法制备Ti
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Zr
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Cu
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Ni
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Al高熵合金粉末，按原子百分比进行配料，所采用Ti、Zr、Cu、Ni、Al均为质量分数>99.99％的纯金属单质；再与Mo粉末用球磨法混合，最后获得的高熵合金粉末粉末原子百分比Ti：15％～25％、Zr：15％～25％、Cu：15％～25％、Ni：15％～25％、Al：5％～10％，粒径范围60～150μm。
[0011]2、钛合金基板打磨喷砂：
[0012]选用厚度6
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10mm的TC4钛合金基板，利用喷砂去除TC4钛合金基板表面的氧化层和杂质，利用酒精擦拭去除TC4钛合金基板表面的油污和水渍备用，将TC4钛合金基板预热至200～400℃，以提高基板和涂层间的结合力。
[0013]3、激光熔覆获得涂层：
[0014]利用激光熔覆工艺将步骤1所获得的高熵合金粉末涂覆在步骤2处理过的TC4钛合金基板表面，得到含增强颗粒的高熵合金涂层。
[0015]对本实施例得到的涂层进行测试，得到含增强颗粒的高熵合金涂层维氏硬度为736HV(＞700HV)，磨损失重为4.74mg，同等实验条件下TC4基体的磨损失重为6.05mg，涂层的磨损失重为TC4基体的78％(<基体的85％)，耐磨性能有所改善。
[0016]将本实施例得到涂层进行电子显微镜扫描分析，结果如图1所示。由图1可以看出，涂层组织细小，且在基底上较均匀地分布着增强相，实现了预期效果。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种汽车用钛合金表面颗粒增强高熵合金涂层，其特征在于，所述合金按原子百分比包括Ti：15％～25％、Zr：15％～25％、Cu：15％～25％、Ni：15％～25％、Al：5％～10％、Mo:2％～5％。2.根据权利要求1所述的含增强颗粒的高熵合金高硬度耐磨涂层，其特征在于，制备涂层所采用的粉末原材料由Ti
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Z...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁红瑜，杨江涛，陈超，潘阳，关杰仁，商麟，阚鑫锋，陈贺贺，袁康，王凡，
申请(专利权)人：江苏科技大学海洋装备研究院，
类型：发明
国别省市：