[发明专利]具有共晶界面的高熵合金仿生梯度结构复合涂层及其制备方法

权利要求书

1.具有共晶界面的高熵合金仿生梯度结构复合涂层的制备方法，其特征在于该制备方法按照以下步骤实现：

一、对基体材料进行抛光和清洗，得到清洗后的基体材料；

二、分别制备FeCrAlX高熵合金粉体和FeCrNiX高熵合金粉体；

三、采用激光熔覆工艺在基体材料表面制备FeCrNiX高熵合金涂层，以FeCrNiX高熵合金粉体作为熔覆粉体，控制激光波长1053nm，激光功率1800～2500W，扫描速率10～20mm/s，在基体材料表面形成FeCrNiX高熵合金底层；

四、在基体材料上施加超声振动，采用激光熔覆工艺，以FeCrAlX高熵合金粉体作为熔覆粉体，在FeCrNiX高熵合金底层上原位制备FeNiCrAlX共晶高熵合金层，控制超声振动频率为30～60Hz；控制激光波长1053nm，激光功率1500～2500W，扫描速率5～15mm/s；

五、采用激光熔覆工艺，以FeCrAlX高熵合金粉体作为熔覆粉体，在FeNiCrAlX共晶高熵合金层上制备FeCrAlX高熵合金涂层，控制激光波长1053nm，激光功率1500～2500W，扫描速率10～20mm/s，在基体材料表面得到具有共晶界面的高熵合金仿生梯度结构复合涂层。

2.根据权利要求1所述的具有共晶界面的高熵合金仿生梯度结构复合涂层的制备方法，其特征在于步骤一所述的基体材料为38CrMoAl、316L不锈钢、45#钢或17CrNiMo6。

3.根据权利要求1所述的具有共晶界面的高熵合金仿生梯度结构复合涂层的制备方法，其特征在于步骤二中FeCrAlX高熵合金粉体的过程如下：

按照Fe：Cr：Al：X＝(1～2):(1～2):(1～2):(1～2)的原子比例将金属粉置于行星式球磨机进行混粉，球磨介质为GCr15钢球，球料质量比为3:1，转速为300～350r/min，球磨时间为3～6h，干燥后得到FeCrAlX高熵合金粉体。

4.根据权利要求1所述的具有共晶界面的高熵合金仿生梯度结构复合涂层的制备方法，其特征在于步骤二中FeCrNiX高熵合金粉体的过程如下：

按照Fe：Cr：Ni：X＝(1～2):(1～2):(1～2):(1～2)的原子比例将金属粉置于行星式球磨机进行混粉，球磨介质为GCr15钢球，球料质量比为3:1，转速为300～350r/min，球磨时间为3～6h，干燥后得到FeCrNiX高熵合金粉体。

5.根据权利要求3或4所述的具有共晶界面的高熵合金仿生梯度结构复合涂层的制备方法，其特征在于是所述的元素X为Cu、Mn、Mo、Co、Ti、V或Si元素。

6.根据权利要求1所述的具有共晶界面的高熵合金仿生梯度结构复合涂层的制备方法，其特征在于所述的干燥是在真空干燥箱中以120～180℃干燥1～2h。

7.根据权利要求1所述的具有共晶界面的高熵合金仿生梯度结构复合涂层的制备方法，其特征在于步骤三、步骤四和步骤五中激光熔覆过程中控制搭接率33％，光斑直径3mm，送粉速率0.15g/s，载气流量为20L/min。

8.根据权利要求1所述的具有共晶界面的高熵合金仿生梯度结构复合涂层的制备方法，其特征在于步骤四中施加超声振动的方式是利用超声枪紧压基体材料表面。

9.根据权利要求1所述的具有共晶界面的高熵合金仿生梯度结构复合涂层的制备方法，其特征在于步骤五得到的具有共晶界面的高熵合金仿生梯度结构复合涂层的厚度为0.5～5mm。

10.具有共晶界面的高熵合金仿生梯度结构复合涂层，其特征在于该复合涂层是采用激光熔覆工艺在基体材料表面形成FCC单相FeCrNiX高熵合金涂层作为底层，采用激光熔覆工艺结合超声振动形成BCC和FCC双相FeNiCrAlX共晶高熵合金层作为界面层，采用激光熔覆工艺形成BCC单相FeCrAlX高熵合金涂层作为顶层。