[发明专利]一种CoCrFeNiTi/cBN复合粉末、制备方法及其涂层

说明书

本发明涉及一种CoCrFeNiTi/cBN复合粉末、制备方法及其涂层，属于合金粉末制备技术领域。所述复合粉末的配方由CoCrFeTi合金粉末和Ni包覆cBN粉末按质量比为3:1～4:1组成；Co、Cr、Fe、Ni和Ti的摩尔比为2～3:2～3:2～3:2～3:2～3；以Ni包覆cBN粉末的质量为100％计，cBN的质量分数为30％～50％。将Co、Cr、Fe和Ti粉末制备成CoCrFeTi合金粉末，然后将其与Ni包覆cBN粉末混匀，在保护气体保护下进行高温热扩散处理，得到产物，破碎，分级，真空干燥，得到所述复合粉末，其成分均匀、流动性好。所述复合粉末形成的涂层，其成分均匀、组织致密。

技术领域

本发明涉及一种CoCrFeNiTi/cBN复合粉末、制备方法及其涂层，属于合金粉末制备技术领域。

背景技术

高熵合金(High entropy alloys)又简称HEA，是由5种或5种以上等量或大约等量金属形成的合金。近年来仍然是一个新的概念，人们对这些合金的理解还处于初级阶段，目前仍在积极研究其在不同应用领域的应用。基于HEA的涂层由于其独特的性能而备受关注。尤其是单相CoCrFeNi基HEA是化学和核反应堆涂层材料等方面的理想选择。然而，很多应用情况背景下高熵合金的耐磨性等有待提高。为了解决这一问题，人们正在积极研究通过在高熵合金中掺杂陶瓷增强相来提高其耐磨性能。

目前高熵合金/陶瓷复合涂层(即由高熵合金与陶瓷组成的复合涂层)主要通过热压烧结、激光熔覆等方法进行制备。但是，由于许多陶瓷相本身局限性，它们的引入使得大气等离子喷涂等传统方法在制备高熵合金/陶瓷复合涂层过程中受到限制。立方氮化硼(cBN)在涂层的制备过程中，由于cBN在大气等离子喷涂过程中损耗严重、产生团聚的问题，影响最终高熵合金/陶瓷相涂层的成分与性能。

因此，如何减少cBN在大气等离子喷涂过程中的损耗与团聚，制备得到成分均匀、粒度可控、流动性好的高熵合金/陶瓷复合粉末，并且由该复合粉末制得的涂层具有良好的耐磨性、耐腐蚀性等性能，是需要解决的一个难题。

发明内容

为了解决以上问题，本发明的目的之一在于提供一种CoCrFeNiTi/cBN复合粉末，即由高熵合金CoCrFeNiTi和cBN组成的复合粉末，所述复合粉末成分均匀、粒度可控、流动性好。

本发明的目的之二在于提供一种本发明所述CoCrFeNiTi/cBN复合粉末的制备方法。

本发明的目的之三在于提供一种CoCrFeNiTi/cBN涂层，所述涂层是通过将本发明所述的一种CoCrFeNiTi/cBN复合粉末喷涂在基体上形成，所述涂层成分均匀、组织致密。

为实现本发明的目的。提供以下技术方案。

一种CoCrFeNiTi/cBN复合粉末，所述复合粉末的配方由CoCrFeTi合金粉末和Ni包覆cBN粉末组成。

其中，CoCrFeTi合金粉末与Ni包覆cBN粉末的质量比为(3:1)～(4:1)。

优选，CoCrFeTi合金粉末与Ni包覆cBN粉末的质量比为3:1。

所述复合粉末中，Co、Cr、Fe、Ni和Ti的摩尔比为(2～3):(2～3):(2～3):(2～3):(2～3)。

以Ni包覆cBN粉末的质量为100％计，cBN的质量分数为30％～50％。

优选，以Ni包覆cBN粉末的质量为100％计，cBN的质量分数为40％。

一种本发明所述CoCrFeNiTi/cBN复合粉末的制备方法，所述方法步骤如下：

(1)将Co、Cr、Fe和Ti四种金属粉末混匀，并在保护气体的保护下，球磨，制备CoCrFeTi合金粉末。