[发明专利]一种AlCoCrFeMnNi高熵合金粉末及其熔覆层的制备方法

权利要求书

1.一种AlCoCrFeMnNi高熵合金粉末；以CoCrFeMnNi合金粉末和Al粉末为原料，采用机械合金化球磨工艺制备高熵合金粉末AlCoCrFeMnNi。

2.权利要求1所述的AlCoCrFeMnNi高熵合金粉末制备方法权利要求1的，其特征是CoCrFeMnNi合金粉末和Al粉按等摩尔比称重配制；将配制的合金粉末、不锈钢球、无水乙醇按质量比(0.9～1.1):(1.9～2.2):(1.2～1.5)配制加入球磨罐中，设置球磨时间4～8h和正反转交替时间1～2h，进行球磨处理；取出球磨罐放入烘箱，设置烘箱温度100～150℃和烘干2～4h，得到无水分的AlCoCrFeMnNi高熵合金粉末。

3.AlCoCrFeMnNi高熵合金粉末熔覆层的制备方法；其特征是采用AlCoCrFeMnNi合金粉末和粘结剂为原料制备用于熔覆的粉末长条，将该粉末条放置在工件表面进行预制熔覆；或者将AlCoCrFeMnNi合金粉末送入微束等离子弧中进行喷焊熔覆，经过微束等离子弧焰流高温熔化，熔覆与基体形成冶金结合，冷却凝固形成综合性能优良的再制造修复层。

4.如权利要求3所述的方法，其特征是采用预制熔覆步骤包括：

1)：将AlCoCrFeMnNi合金粉末放入烘箱中，设置烘干温度100～150℃和时间2～4h，得到无水分的原始粉末；

2)：将烘干的高熵合金粉末与粘结剂按照30g:0.90～1.10ml的比例在研钵中均匀混合，以形成胶状粉末，然后放入模具中，压制获得粉末条；

3)：将预制好的粉末条放在烘箱中100～150℃下2～4h处理，烘干后取出；

4)：将工件或基板表面用角磨机清理干净，并用砂纸打磨，经过超声40～60HZ下5～10min清洗后，采用等离子水、酒精清洗，放置在烘箱中60～80℃下烘干1～2h；

5)：将工件或基板放置在卡具上固定，防止变形，并将预制的粉末长条放置在工件基板表面，采用微束等离子熔覆设备，进行设备预热，熔覆电流、电压、熔覆速度、等离子气及保护气(氩气)压力流量设置、喷枪高度调节，最后将喷枪中心及试样进行对中，经过微束等离子熔覆工艺在基体上制备高熵合金熔覆层。

5.如权利要求4所述的方法，其特征是微束等离子熔覆工艺参数为：熔覆电流10-50A，电压10-50V，熔覆速度0.5-10mm·s^-1，等离子气输出压力0.2-0.6MPa，等离子气流量8～10L·min^-1，保护气输出压力0.2-0.4MPa，保护气流量10-20L·min^-1，喷枪距基板距离为2-10mm。

6.如权利要求3所述的方法，其特征是采用喷焊熔覆制备熔覆层的方法，步骤包括：

1)：将AlCoCrFeMnNi粉末放入烘箱中，设置烘干温度100～150℃和时间2～4h，得到无水分的原始粉末；

2)：将工件或基板表面用角磨机清理干净，并用砂纸打磨，经过超声40～60HZ下5～10min清洗后，采用等离子水、酒精清洗，放置在烘箱中60～80℃下烘干1～2h；

3)：将AlCoCrFeMnNi高熵合金粉末倒入送粉器中，采用惰性气氛(氩气或氮气)送粉，设置送粉气体流量2-10L·min^-1和送粉速率5-50g·min^-1。

4)：用卡具将基板固定，打开熔覆设备，进行设备预热，设置熔覆电流、电压、熔覆速度、等离子气、等离子气及保护气(氩气)压力流量设置、喷枪高度，送粉气流量及速率，将喷枪中心及试样进行对中后将粉末通过送粉器送入等离子弧中进行喷焊熔覆；

5)：经过电弧的高温作用，合金粉末熔化、冶金结合、凝固后熔覆在基体上形成成型良好的合金熔覆层。

7.如权利要求6所述的方法，其特征是微束等离子喷焊熔覆工艺参数为：熔覆电流10-50A，电压10-50V，熔覆速度0.5-10mm·s^-1，等离子气输出压力0.2-0.6MPa，等离子气流量8～10L·min^-1，保护气输出压力0.2-0.4MPa，保护气流量10-20L·min^-1，喷枪距基板距离为2-10mm，送粉气为氩气或氮气，气体流量2-10L·min^-1，送粉速率5-50g·min^-1。