[发明专利]用于镁锂合金激光表面改性的低熔点高熵合金粉末及其制备方法和应用

权利要求书

1.用于镁锂合金激光表面改性的低熔点高熵合金粉末，其特征在于该用于镁锂合金激光表面改性的低熔点高熵合金粉末按原子百分含量由15％～30％的Al、15％～30％的Sn、15％～30％的Cu、15％～30％的Mn、3％～5％的Mg、4％～8％的调节涂层熔点材料和1％～5％的稀土氧化物组成；其中所述的调节涂层熔点材料为Zn、Ti、V、Cr、Fe、Ni、Co、Ga、Ge、Y、Zr、Nb中的一种或几种混合金属。

2.根据权利要求1所述的用于镁锂合金激光表面改性的低熔点高熵合金粉末，其特征在于所述的稀土氧化物为La₂O₃或CeO₂。

3.用于镁锂合金激光表面改性的低熔点高熵合金粉末的制备方法，其特征在于该方法按以下步骤实现：

一、按原子百分含量称取15％～30％的Al粉、15％～30％的Sn粉、15％～30％的Cu粉、15％～30％的Mn粉、3％～5％的Mg粉、4％～8％的调节涂层熔点材料和1％～5％的稀土氧化物粉末作为原料；

二、将原料置于气氛球磨罐中，加入陶瓷球，通入氩气，以100～400转/min的速度进行球磨，得到球磨后的金属粉末；

三、对步骤二球磨后的金属粉末进行干燥处理，得到用于镁锂合金激光表面改性的低熔点高熵合金粉末；

其中步骤一中所述的调节涂层熔点材料为Zn、Ti、V、Cr、Fe、Ni、Co、Ga、Ge、Y、Zr、Nb中的一种或几种混合金属。

4.根据权利要求3所述的用于镁锂合金激光表面改性的低熔点高熵合金粉末的制备方法，其特征在于步骤一中所述的Al粉、Sn粉、Cu粉、Mn粉、Mg粉和调节涂层熔点材料的粉末粒径为30μm～100μm；所述的稀土氧化物粉末的粒径为50nm～500nm。

5.根据权利要求3所述的用于镁锂合金激光表面改性的低熔点高熵合金粉末的制备方法，其特征在于步骤二中按照1:1～10:1的球料质量比加入陶瓷球，以100～400转/min的速度球磨1～3小时。

6.应用如权利要求1所述的用于镁锂合金激光表面改性的低熔点高熵合金粉末制备高熵合金涂层的方法，其特征在于该应用方法按以下步骤实现：

一、使用砂纸将镁锂合金基体的表面打磨光滑，然后使用无水乙醇和丙酮依次清洗打磨后的基体，喷砂粗化处理得到粗化后的基体；

二、将用于镁锂合金激光表面改性的低熔点高熵合金粉末置于冷喷涂设备的送粉器中，通过冷喷涂的高速气流将粉末沉积在粗化后的基体表面上，获得带有预置层的基体；

三、采用激光器对带有预置层的基体进行激光熔覆，熔覆过程中在熔覆区域施加超声场和/或磁场，最终完成镁锂合金表面激光熔覆低熔点高熵合金涂层的制备。

7.根据权利要求6所述的应用用于镁锂合金激光表面改性的低熔点高熵合金粉末制备高熵合金涂层的方法，其特征在于步骤一中所述喷砂粗化处理过程中控制喷砂压力为0.3～1.0MPa ，喷砂时间为10～40秒，喷砂用砂丸目数为50～200目。

8.根据权利要求6所述的应用用于镁锂合金激光表面改性的低熔点高熵合金粉末制备高熵合金涂层的方法，其特征在于步骤二冷喷涂过程中的工作气体为氦气或氮气，控制喷涂压力为2.5～4.5MPa，温度为300～500℃，喷涂距离为20～30mm，喷涂角度为70～90°。

9.根据权利要求6所述的应用用于镁锂合金激光表面改性的低熔点高熵合金粉末制备高熵合金涂层的方法，其特征在于步骤三激光熔覆过程中控制激光功率600～1000W，扫描速度20～50mm/s，光斑直径3～4mm。