【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及合金，具体涉及一种用于激光切割料架的高熔点高熵合金涂层及其制备方法和应用。
技术介绍
1、激光切割是激光加工中应用最早、最多且最重要的应用技术之一，也是当今世界上最先进的切割工艺，它具有切割范围广、生产精确、切割速度快、切缝窄、一次性成型、热影响区小、加工柔性大、效率高等优点，在现在工业中得到了广泛的应用，占整个激光加工业的70％以上，可以解决工业生产中许多传统方法无法解决的问题。然而，尽管激光切割行业如火如荼地快速发展，但目前普遍缺乏对激光切割料架保护的关注，激光切割设备所用的耐高温材料的研究未能跟上激光切割技术的快速发展，在激光切割过程中，高功率高温度的激光透过钢板照射到用于支撑钢板的料架区域会出现宽而深的明显裂缝，导致料架严重受损，极度削弱了料架的使用寿命。长时间处于这种状况下，激光切割钢板材料的精确性及效率都会降低。鉴于这个问题，激光切割料架目前只能通过频繁更换来解决。然而这对生产成本上必定是一个沉重的打击，对企业造成较大损失。因此，提供一种可以附着在料架表面且耐高温耐烧蚀性能优异的材料以及制备方法对激光切割行业具有重要意义。
2、高熵合金是由学者叶均蔚教授于2004年首先提出的。可以通过调控合金元素的成分，使得高熵合金兼具耐高温、耐烧蚀及耐磨性能，有希望成为目标材料。高熵合金，也称多组元合金，其主元数≥5，各主元按照等原子比或接近等原子比合金化，每种元素含量在5％～35％之间。高熵合金这一新理念的出现为开拓新材料提供了新思路。高熵合金具有优于传统fe、ti、ni基合金的性质，如组织结构上呈现简
3、激光熔覆是一种表面改性技术，将涂覆基体表面的涂层材料，经激光辐照使其与基体表面薄层同时熔化，并快速凝固后形成稀释度极低并与基体冶金结合的涂层，从而改善基体的耐磨、耐蚀等特性。首先，激光熔覆技术的快速加热和高冷却速度，导致晶粒形核速率要比生长速率要大，可使凝固组织细化和过饱和，实现均匀固溶体和微纳尺寸的弥散相原位析出，从而获得细小的晶粒，有利于提高合金材料的强度、硬度和耐蚀性。其次，激光熔覆可使涂层组织结构均匀、厚度能达到毫米级且可控，同时可节约大量的贵重金属，从而易于实现自动化生产。因此，选择激光熔覆技术作为制备高熵合金工艺，以获得耐高温、耐烧蚀及耐磨的合金材料。
技术实现思路
1、针对现有技术中所存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种用于激光切割料架的高熔点高熵合金涂层及其制备方法和应用，能有效隔绝了高温烧蚀，降低了激光切割过程中料架基材产生裂缝的深度和宽度,对基材起到保护作用。
2、为实现上述目的，本专利技术采用了如下的技术方案：一种用于激光切割料架的高熔点高熵合金涂层，其特征在于：合金分子式为：mofecrtiw(tic)x，按照质量比，x表示tic的质量为mofecrtiw总质量的0％-20％。
3、上述方案中：所述x为5-15％。
4、一种用于激光切割料架的高熔点高熵合金涂层的制备方法，其特征在于，按照如下步骤制备：
5、1)准确称取mo、fe、cr、ti、w粉末；
6、2)加入tic粉末；
7、3)将称取好的粉末放入球磨罐中，球磨，使得合金粉末混合均匀，然后烘干、过筛、干燥保存；
8、4)选择45#钢作为基材，清洗去除表面油污，使用砂磨机对基材表面进行打磨以除去表面氧化皮，直到露出光亮面；
9、5)采用预置粉末法，将球磨后的合金粉末预置于基材打磨面，预涂合金粉末厚度，利用宽带激光熔覆设备进行涂层制备。
10、上述方案中，步骤(3)中，球料比为5：1，球磨转数350-500rpm/min，球磨时间1.5-2h。
11、上述方案中，mo、fe、cr、ti、w、tic粉末粒度均为45-105μm，纯度均≥99.9％。
12、上述方案中，采用酒精清洗去除基材表面油污。
13、上述方案中，步骤5)中，使用激光器型号为rc-lms-6000-r光纤激光器，激光熔覆参数：激光功率p＝5000w,扫描速率v＝7mm/s，矩形光斑尺寸20×2mm2，气流密度为15l/min。
14、一种所述的用于激光切割料架的高熔点高熵合金涂层作为激光切割料架上的涂层的应用。
15、本专利技术所用的mofecrtiw高熔点高熵合金，是一种由多种难熔元素组成的新型合金，具有优异的高温力学性能、高温抗氧化性能、摩擦磨损性能、耐腐蚀和抗辐照等综合性能。但是mofecrtiw高熔点高熵合金的硬度性能较差。在高熵合金成分中引入硬质颗粒tic改善其硬度，同时，由于硬质颗粒tic产生的钉扎效应会限制晶粒长大，从而晶粒得到有效细化，通过细晶强化促进涂层硬度的提高。硬质颗粒中tic具有高硬度、高模量以及出色的耐高温氧化性能和耐腐蚀性能，本专利技术通过加入tic对高熵合金成分进行综合性能调控，熔覆在45#钢上得到一层耐高温耐烧蚀且具有一定耐磨性能的涂层。
16、所制备的高熵合金涂层具有耐高温、耐烧蚀的特点，在激光高能量光束照射下，熔覆在基材表面的高熵合金涂层有效隔绝了高温烧蚀，降低了激光切割过程中料架基材产生裂缝的深度和宽度,对基材起到了保护作用。
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1.一种用于激光切割料架的高熔点高熵合金涂层，其特征在于：合金分子式为：MoFeCrTiW(TiC)X，按照质量比，x表示TiC的质量为MoFeCrTiW总质量的0％-20％。
2.根据权利要求1所述高硬度高耐磨的高熵合金涂层，其特征在于：所述x为5-15％。
3.一种权利要求1-2任一项用于激光切割料架的高熔点高熵合金涂层的制备方法，其特征在于，按照如下步骤制备：
4.根据权利要求3所述用于激光切割料架的高熔点高熵合金涂层的制备方法，其特征在于：步骤(3)中，球料比为5：1，球磨转数350-500rpm/min，球磨时间1.5-2h。
5.根据权利要求4所述用于激光切割料架的高熔点高熵合金涂层的制备方法，其特征在于：Mo、Fe、Cr、Ti、W、TiC粉末粒度均为45-105μm，纯度均≥99.9％。
6.根据权利要求5所述用于激光切割料架的高熔点高熵合金涂层的制备方法，其特征在于：采用酒精清洗去除基材表面油污。
7.根据权利要求6所述用于激光切割料架的高熔点高熵合金涂层的制备方法，其特征在于：步骤5)中，使
8.一种权利要求1-2任一项所述的用于激光切割料架的高熔点高熵合金涂层作为激光切割料架上的涂层的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种用于激光切割料架的高熔点高熵合金涂层，其特征在于：合金分子式为：mofecrtiw(tic)x，按照质量比，x表示tic的质量为mofecrtiw总质量的0％-20％。
2.根据权利要求1所述高硬度高耐磨的高熵合金涂层，其特征在于：所述x为5-15％。
3.一种权利要求1-2任一项用于激光切割料架的高熔点高熵合金涂层的制备方法，其特征在于，按照如下步骤制备：
4.根据权利要求3所述用于激光切割料架的高熔点高熵合金涂层的制备方法，其特征在于：步骤(3)中，球料比为5：1，球磨转数350-500rpm/min，球磨时间1.5-2h。
5.根据权利要求4所述用于激光切割料架的高熔点高...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘其斌，侯沙沙，万实，蒋忠良，卜珍凯，周辉辉，张重，贾章和，刘素辉，王超，郭亚雄，廖天海，
申请(专利权)人：中铁贵州公路建工有限公司，
类型：发明
国别省市：
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