[发明专利]用于改善金属基底表面硬度及耐磨性的高熵合金复合涂层及加工方法

权利要求书

1.用于改善金属基底表面硬度及耐磨性的高熵合金复合涂层，其特征在于，包括高熵合金和金刚石粉末，高熵合金的表达式为 Fe_aCo_bCr_cNi_dAl_eTi_fSi_g，高熵合金与金刚石粉末微粒接触界面处发生由金刚石到合金界面区域的渗碳，所述金刚石粉末占高熵合金的0.1wt%-15wt%，金刚石粉末的微粒平均粒度为 50-80μm ；高熵合金中原子百分比为 a:b:c:d:e:f:g= 1: 0.5～1.5:1.1～2.1:0.5～1.4:0.1～1.0:0.2～1.1:0.1～0.8；

高熵合金复合涂层的加工方法，包括以下步骤：

a、金属基底预处理：将金属基底进行打磨，去除毛刺，打磨表面，去 除表面的氧化膜，后经超声清洗，烘干；

b、预置涂层：将纯 Fe、Co、Cr、Ni、Al、Ti、Si 粉末、金刚石粉末与粘结剂混匀，涂覆于金属基底表面，烘干后得表面负载有涂层的金属基底；

c、激光熔覆：将上述表面负载有涂层的金属基底置于惰性气体中，以激光熔覆头为能量源，采用正离焦的方式，垂直作用于涂层表面，促使在金刚石粉末表层与高熵合金接触面发生渗碳强化，形成金刚石磨层；

其中：在 c 中，所述金刚石磨层的厚度为 0.1～3mm，所述的激光熔覆头的扫描速度为8-12 mm/s；所述惰性气体的输送压力控制为 0.05-0.15MPa，惰性气体为氩气，充入量为0.13-0.37dm³，控制激光熔覆头的离焦量为 30-50mm，激光功率为 1000-2000W。

2.权利要求1 所述的用于改善金属基底表面硬度及耐磨性的高熵合金复合涂层的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：

a、金属基底预处理：将金属基底进行打磨，去除毛刺，打磨表面，去 除表面的氧化膜，后经超声清洗，烘干；

b、预置涂层：将纯 Fe、Co、Cr、Ni、Al、Ti、Si 粉末、金刚石粉末与粘结剂混匀，涂覆于金属基底表面，烘干后得表面负载有涂层的金属基底；

c、激光熔覆：将上述表面负载有涂层的金属基底置于惰性气体中，以激光熔覆头为能量源，采用正离焦的方式，垂直作用于涂层表面，促使在金刚石粉末表层与高熵合金接触面发生渗碳强化，形成金刚石磨层；

其中：在 c 中，所述金刚石磨层的厚度为 0.1～3mm，所述的激光熔覆头的扫描速度为8-12 mm/s；所述惰性气体的输送压力控制为 0.05-0.15MPa，惰性气体为氩气，充入量为0.13-0.37dm³，控制激光熔覆头的离焦量为 30-50mm，激光功率为 1000-2000W。

3.根据权利要求2 所述的加工方法，其特征在于，在 a 中，所述金属基底为钛合金金属基底、铝合金金属基底或不锈钢金属基底中的一种。

4.根据权利要求2所述的加工方法，其特征在于，在 b 中，所述纯 Fe、Co、Cr、Ni、Al、Ti、Si 粉末的平均粒度为 35-50μm，所述金刚石粉末的平均粒度为50-80μm，所述粘结剂质量占所述纯 Fe、Co、Cr、Ni、Al、Ti、Si 粉末和金刚石粉末所形成的混合物质量的 20～35wt%，所述粘结剂为乙酸纤维素的二丙酮醇溶液，浓度为 4.2-4.3g/100mL。