纳米超细层片共晶高熵合金表面强化层及其制备方法和制备装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种纳米超细层片共晶高熵合金表面强化层及其制备方法和制备装置，该装置包括工作台、位于工作台旁的磁场发生装置、穿过工作台的冷却系统、与待处理工件连通的交变电源、位于待处理工件上方的激光器、向待处理工件输送保护气体的保护系统、以及控制磁场发生装置和激光器运动的三轴运动机构。与现有技术相比，本发明专利技术利用激光的快速加热和冷却得到具有纳米超细层片的表面强化层；在局部施加磁场或电磁复合场，通过垂直于扫描层的交变洛伦兹力，在扫描熔池中起到微流搅拌和电磁振荡作用，从而消除熔池内部缺陷，优化表面质量。本发明专利技术快速且有效地细化了共晶高熵合金表层显微组织，实现共晶高熵合金的表面强化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及金属材料表面强化，尤其是涉及一种纳米超细层片共晶高熵合金表面强化层及其制备方法和制备装置。

技术介绍

1、2004年yeh和cantor等人分别提出了高熵合金的概念，高熵合金是指4种或4种以上元素按照等原子比或近等原子比组成的多主元合金，高熵合金概念的提出扩大了合金设计的范围，但早期的高熵合金多为单相，力学性能存在强塑性不匹配的问题。2014年大连理工大学的卢一平等人首次提出了共晶高熵合金的概念，共晶合金双相交替的特点使得共晶高熵合金实现了较好的强塑性平衡。但大部分通过熔炼制备的共晶高熵合金的微观组织为微米尺度，尺寸较为粗大，力学性能仍有进一步提升的空间，需要一定的后续工艺，如将组织细化到纳米尺度，以实现合金的强化。

2、激光重熔是指仅使用激光束在合金表面扫描，借助激光快热快冷的特性实现表面选区的快速熔化凝固，这种方法能够有效细化组织、减少偏析、形成过饱和固溶体等亚稳相甚至非晶，达到合金表面改性的目的。一方面，激光快热快冷的性质使得合金表面存在极高的温度梯度，可达104k/m数量级，能够在熔池内部形成沿温度梯度方向定向生长的组织；本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种纳米超细层片共晶高熵合金表面强化层的制备装置，用于在待处理工件(600)上生成强化层，其特征在于，所述制备装置包括工作台(800)、位于所述工作台(800)旁的磁场发生装置(900)、穿过所述工作台(800)的冷却系统(700)、与待处理工件(600)连通的交变电源(400)、位于所述待处理工件(600)上方的激光器(100)、向所述待处理工件(600)输送保护气体的保护系统(300)、以及控制所述磁场发生装置(900)和激光器(100)运动的三轴运动机构(500)。

2.一种纳米超细层片共晶高熵合金表面强化层的制备方法，采用如权利要求1所述的一种纳米超细层片共晶高熵...

【技术特征摘要】

1.一种纳米超细层片共晶高熵合金表面强化层的制备装置，用于在待处理工件(600)上生成强化层，其特征在于，所述制备装置包括工作台(800)、位于所述工作台(800)旁的磁场发生装置(900)、穿过所述工作台(800)的冷却系统(700)、与待处理工件(600)连通的交变电源(400)、位于所述待处理工件(600)上方的激光器(100)、向所述待处理工件(600)输送保护气体的保护系统(300)、以及控制所述磁场发生装置(900)和激光器(100)运动的三轴运动机构(500)。

2.一种纳米超细层片共晶高熵合金表面强化层的制备方法，采用如权利要求1所述的一种纳米超细层片共晶高熵合金表面强化层的制备装置执行，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的一种纳米超细层片共晶高熵合金表面强化层的制备方法，其特征在于，所述纳米超细层片共晶高熵合金表面强化层为宽度为100～300nm的规则排列的两相层片组织。

4.根据权利要求2所述的一种纳米超细层片共晶高熵合金表面强化层的制备方法，其特征在于，所述电磁场为交流电通入电磁线圈中形成的磁场与感生电流耦合的电磁场，所述电磁场为交变磁场，交变磁场频率为0.001-10000hz、交变磁场强度...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟云波，王明阳，时培建，李毅，蒋鑫，杨尹攀，沈喆，秦祎，黄靖然，林一凡，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：