[发明专利]一种铝合金表面激光熔覆的高熵合金涂层和制备方法

权利要求书

1.一种铝合金表面激光熔覆的高熵合金涂层，其特征在于，所述高熵合金元素包括Fe、Co、Ni和Cr，改性元素为Y。

2.根据权利要求1所述的涂层，其特征在于，Fe、Co、Ni、Cr按照等摩尔比进行配比。

3.根据权利要求1所述的涂层，其特征在于，添加Y与Fe的摩尔比为0.05～0.2；优选地，添加Y与Fe的摩尔比为0.05、0.1或0.2。

4.一种铝合金表面激光熔覆的高熵合金涂层的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)复合粉末的制备：将Fe、Co、Ni、Cr和Y金属粉末球磨混合，筛取-200～325目粉末，真空干燥；

(2)铝合金基材表面预处理：对铝合金基材依次采用物理法和化学法进行表面处理；

(3)粉末的输送：将步骤(1)中所得干燥好的粉末放入送粉器；

(4)激光熔覆：将铝合金基材放入惰性保护箱，采用同轴送粉将步骤(1)中所得复合粉末激光熔覆在步骤(2)中处理好的铝基材表面；

(5)熔覆样品处理：将步骤(4)所得熔覆样品放入马弗炉中保温，然后随炉缓冷。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，Fe、Co、Ni和Cr按照等摩尔比进行配比，Y与Fe的摩尔比为0.05～0.2；优选地，Y与Fe的摩尔比为0.05、0.1或0.2。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，对铝合金基材依次采用物理法和化学法进行表面处理包括：先用铁刷将基材表面打磨，直至其呈现光亮金属光泽，再放入氢氟酸溶液中酸洗，后放入饱和氢氧化钠溶液中碱洗，以彻底去除铝合金表面氧化膜，预处理后的基材放入清水中保存，待激光熔覆试验中使用；优选地，步骤(2)中，对铝合金基材依次采用物理法和化学法进行表面处理包括：先用铁刷将基材表面打磨，直至其呈现光亮金属光泽，再放入0.05wt％氢氟酸溶液中酸洗30s，后放入饱和氢氧化钠溶液中碱洗10s，以彻底去除铝合金表面氧化膜，预处理后的基材放入清水中保存，待激光熔覆试验中使用；更优选地，所述的用铁刷将基材表面打磨为用铁刷将基材表面打磨1～2μm。

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤(3)中，调整送粉器送粉速度为0.5r/min，调整光斑和送粉汇点在距基材表面1.8mm高度处汇聚。

8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤(4)中，所使用的激光功率控制在1500W～2000w，脉冲频率为30～50Hz，脉冲宽度为60％～80％，扫描速度为100～150mm/min，搭接率为25％～35％；优选地，步骤(4)中，所使用的激光功率为1750W、脉冲频率30～50Hz、脉冲宽度70％、扫描速度120mm/min和搭接率30％。

9.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤(5)中，所述保温的温度为150～300℃，保温的时间为0.5～3小时，然后随炉冷却至室温；优选地，所述保温的温度为200℃，保温的时间0.5小时，然后随炉冷却至室温。