【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种耐铅铋腐蚀的高熵合金涂层及其制备方法，属于表面改性与激光熔覆制备高熵合金涂层。
技术介绍
1、核工业应用材料的重要性能指标主要是材料的表面相关性质，各种表面应用改性技术可以经济有效的达到提升候选核合金在各种苛刻条件下核服役性能的目的，例如，制备特种涂层材料来提升候选核材料的耐液态铅铋共晶合金腐蚀和抗辐照性。涂层材料的成分和表面质量对耐用性和性能的影响更大，在设计上是不可忽视的。铅铋共晶(lbe)合金因其令人满意的热物理、化学和中子特性而被选为第四代lbe冷却快中子增殖反应堆的潜在冷却剂材料。然而，反应堆部件会遭受严重的氧化腐蚀、溶解腐蚀、侵蚀和液态金属脆化，导致结构材料严重退化。
2、在上述腐蚀现象中，溶解和氧化是研究最多的腐蚀模式。一般来说，减轻结构材料腐蚀的主要策略之一是原位保护，通过将氧浓度控制在合适的范围内，在钢表面形成稳定的氧化层实现抗氧化腐蚀。然而，在复杂的热传导系统中，很难在任何地方都保持目标氧含量，当温度升高到不确定的温度(通常高于500℃)时，氧化层就会被破坏，失去保护作用。此外，过厚的氧化层会脱落并堵塞管道，降低管道的传热效率。溶解腐蚀发生在氧基因浓度较低的情况下，这种情况下无法保证氧化层的形成，或者暴露时间足够长，使氧化层脱落而失效。溶解腐蚀模式由直接只要未达到饱和状态，镍等合金元素就会从钢中转移到液态金属中。因此，找到合适有效的保护方法来防止或减缓结构材料的腐蚀，对于lbe冷却快堆的发展至关重要。
3、另外，通过在结构材料表面沉积保护涂层进行表面改性也是一种有效的
4、高熵合金(hea)是一种新的合金设计概念，由原子比相等或接近相等的多主族元素组成。近年来，hea因其高强度和硬度、优异的耐腐蚀性、高相稳定性、抗辐照性而备受关注。
5、对于核用耐铅铋腐蚀高熵合金涂层的应用，主要目标是通过给核合金材料增加一层可以起到保护作用的涂层，来达到阻止腐蚀，或者是通过涂层形成的氧化膜来保护涂层的目的。
技术实现思路
1、本专利技术为了解决现有上述技术问题，提供一种耐铅铋腐蚀的高熵合金涂层及其制备方法，具体利用激光熔覆和激光重熔技术协同制备出了具有优异的耐铅铋腐蚀的高熵合金涂层。
2、本专利技术的技术方案：
3、本专利技术的目的之一是提供一种耐铅铋腐蚀的高熵合金涂层，该高熵合金涂层由fe、cr、mn、v和y按照原子百分比的比为1:1:1:1:x组成，其中x为0～2.0，各组分原子百分比的总和为100at％。
4、作为本专利技术耐铅铋腐蚀的高熵合金涂层的一种优选方案，其中：x为1.0。
5、作为本专利技术耐铅铋腐蚀的高熵合金涂层的一种优选方案，其中：耐铅铋腐蚀的高熵合金涂层
6、本专利技术的目的之二是提供上述耐铅铋腐蚀的高熵合金涂层的制备方法，具体的该方法包括以下步骤：
7、s1，将原料铁粉、铬粉、锰粉、钒粉和钇粉按比例混合，平铺压实，获得预制高熵合金粉末层；
8、s2，对预制高熵合金粉末层进行激光熔覆和激光重熔处理得到高熵合金涂层。
9、作为本专利技术耐铅铋腐蚀的高熵合金涂层的制备方法的一种优选方案，其中：激光熔覆的工艺参数为：光斑直径为2.0～3.0mm，激光功率为1000～1400w，扫描速度为6～7mm/s。
10、作为本专利技术耐铅铋腐蚀的高熵合金涂层的制备方法的一种优选方案，其中：光斑直径为2.5mm，激光功率为1200w，扫描速度为7mm/s。
11、作为本专利技术耐铅铋腐蚀的高熵合金涂层的制备方法的一种优选方案，其中：激光重熔的工艺参数为：光斑直径为3～3.5mm，激光功率为500～800w，扫描速度为4～6mm/s。
12、作为本专利技术耐铅铋腐蚀的高熵合金涂层的制备方法的一种优选方案，其中：激光重熔的工艺参数为：光斑直径为3mm，激光功率为600w，扫描速度为5mm/s。
13、作为本专利技术耐铅铋腐蚀的高熵合金涂层的制备方法的一种优选方案，其中：铁粉、铬粉、锰粉、钒粉和钇粉的纯度均为99wt.％。
14、作为本专利技术耐铅铋腐蚀的高熵合金涂层的制备方法的一种优选方案，其中：铁粉、铬粉、锰粉、钒粉和钇粉的初始粒度为100～400目。
15、本专利技术有益效果：
16、本专利技术选用激光熔覆和激光重熔技术协同制备fecrmnvy高熵合金涂层，该涂层为体心立方bcc相固溶体结构，该涂层具有较好的耐铅铋高温腐蚀性能。此外，本专利技术制备的的高熵合金涂层实验重复性和可行性高，流程简单，易操作，粉末成本较低，易形成高熵合金，为激光熔覆技术制备高熵合金涂层在表面改性领域拓宽应用方向。
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1.一种耐铅铋腐蚀的高熵合金涂层，其特征在于，该高熵合金涂层由Fe、Cr、Mn、V和Y按照原子百分比的比为1:1:1:1:x组成，其中x为0～2.0，各组分原子百分比的总和为100at％。
2.根据权利要求1所述的耐铅铋腐蚀的高熵合金涂层，其特征在于，x为1.0。
3.根据权利要求1所述的耐铅铋腐蚀的高熵合金涂层，其特征在于，该高熵合金涂层为单一BCC固溶体结构。
4.一种权利要求1～3任一项所述的耐铅铋腐蚀的高熵合金涂层的制备方法，其特征在于，包括：
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，激光熔覆的工艺参数为：光斑直径为2.0～3.0mm，激光功率为1000～1400W，扫描速度为6～7mm/s。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，激光熔覆的工艺参数为：光斑直径为2.5mm，激光功率为1200W，扫描速度为7mm/s。
7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，激光重熔的工艺参数为：光斑直径为3～3.5mm，激光功率为500～800W，扫描速度为4～6mm/s。
8.根据
9.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，铁粉、铬粉、锰粉、钒粉和钇粉的纯度均为99wt.％。
10.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，铁粉、铬粉、锰粉、钒粉和钇粉的初始粒度为100～400目。
...【技术特征摘要】
1.一种耐铅铋腐蚀的高熵合金涂层，其特征在于，该高熵合金涂层由fe、cr、mn、v和y按照原子百分比的比为1:1:1:1:x组成，其中x为0～2.0，各组分原子百分比的总和为100at％。
2.根据权利要求1所述的耐铅铋腐蚀的高熵合金涂层，其特征在于，x为1.0。
3.根据权利要求1所述的耐铅铋腐蚀的高熵合金涂层，其特征在于，该高熵合金涂层为单一bcc固溶体结构。
4.一种权利要求1～3任一项所述的耐铅铋腐蚀的高熵合金涂层的制备方法，其特征在于，包括：
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，激光熔覆的工艺参数为：光斑直径为2.0～3.0mm，激光功率为1000～1400w，扫描速度为6～7mm/s。
【专利技术属性】
技术研发人员：吴晓宏，卢松涛，姚忠平，洪杨，秦伟，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：
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