[发明专利]一种随钻测量仪器外筒耐磨耐蚀高熵合金梯度复合涂层

权利要求书

1.一种随钻测量(Measurement While Drilling，MWD)仪器外筒耐磨耐蚀高熵合金梯度复合涂层，其特征在于，所述梯度复合涂层从基体至表面依次设置粘结层、第一过渡层、第二过渡层和工作层，其中，粘结层由NiCrAl复合粉末组成；工作层由TiN粉末和高熵合金粉末组成；第一过渡层由NiCrAl复合粉末与TiN粉末和高熵合金粉末组成的混合粉末组成；第二过渡层由NiCrAl复合粉末与TiN粉末和高熵合金粉末组成的混合粉末组成；

所述的NiCrAl复合粉末的平均粒径为38~63μm，Cr的含量为6~18wt%，Al的含量为5~10wt%，余量为Ni；

工作层中高熵合金粉末的含量占TiN粉末和高熵合金粉末总质量的10~30wt%，其中，高熵合金粉末为AlCoCrFeNiTi高熵合金粉末；

所述第一过渡层中，NiCrAl复合粉末与TiN粉末和高熵合金粉末混合物的质量比为3:(1.5~2.5)；第二过渡层中，NiCrAl复合粉末与TiN粉末和高熵合金粉末混合物的质量比为(1.5~2.5): 3。

2.如权利要求1所述的耐磨耐蚀高熵合金梯度复合涂层，其特征在于，所述TiN粉末，平均粒径为18~43μm；高熵合金粉末，平均粒径为45~106μm。

3.如权利要求1所述的耐磨耐蚀高熵合金梯度复合涂层，其特征在于，所述粘结层、第一过渡层、第二过渡层和工作层的厚度分别为30~50μm、50~80μm、50~80μm和100~150μm。

4.如权利要求1所述的耐磨耐蚀高熵合金梯度复合涂层，其特征在于，所得梯度涂层的摩擦系数为0.3~0.5，显微硬度为870~1100 HV，涂层的结合强度为36~40MPa，在400℃，水淬条件下，测得涂层失效的热震次数不少于200次。

5.一种如权利要求1所述的耐磨耐蚀高熵合金梯度复合涂层的制备方法，其特征在于，所述制备方法步骤如下：

（1）配制各层混合粉末：按各层中粉末质量比分别称取NiCrAl粉末，高熵合金粉末和TiN粉末，分别放入球磨罐中，加乙醇，球磨、真空干燥、研磨、过筛，然后再加入聚乙烯醇溶液，真空干燥、研磨、过筛，配制混合粉体；

（2）基体表面处理：将基材表面打磨、清洗、喷砂粗化处理；

（3）基体预热：先用等离子喷枪火焰预热步骤（2）中处理好的基体；

（4）梯度涂层喷涂：先喷涂NiCrAl粘结层，再分别喷涂第一过渡层和第二过渡层的混合粉末，最后喷涂工作层的混合粉末；

（5）涂层后处理：对喷涂好的样品采用真空热处理。