【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于涂层，具体涉及一种高熵合金涂层及高熵合金涂层的制备方法。
技术介绍
1、激光熔覆作为一种表面改性技术，在涂层制备方面有着广泛的应用。相比于其他的涂层制备技术，激光熔覆有着独特的优点，如冷却速率高、对基体破坏程度小等，且通过激光熔覆制备的涂层能够与基体形成稳固的冶金结合界面。此外，激光熔覆的高冷却速率也能够使涂层的晶粒更加细小，从而起到了强化作用。
2、高熵合金的概念是2004年由叶均蔚教授提出，相比于传统金属的单一主元，高熵合金中的主元往往在5种以上，且每种元素的含量在5％～35％之间。这种成分上的差异也使得高熵合金拥有一些独特的性质。如迟滞扩散效应、晶格畸变效应、鸡尾酒效应等。这些性能使得高熵合金表现出良好的耐磨性、耐蚀性、高硬度、高强度等特征。通过不同的元素组合，高熵合金能够表现出适用于不同场合的性能，这也给高熵合金的开发提供了极为广阔的空间。由于高熵合金中的元素种类多，成分复杂，且往往含有一些价格较高的元素，如zr、ta等元素，每公斤价格在千元以上。而低成本如cocrfeni系高熵合金硬度相对偏低，在不添加难熔金属元素和陶瓷强化相的情况下很难做到高硬度。这是制约高熵合金应用的重要原因之一。然而，高熵合金表现出的优良性能又使得它能够满足多种应用场合的性能需求。为了调和二者之间的矛盾，研究者们对高熵合金的应用场合进行了探索，包括但不限于高熵合金薄膜、高熵合金涂层、高熵合金复材等。其中，高熵合金涂层无论是在成本还是可靠性上，都具有出色的表现，表现出了广阔的应用前景。
3、专利cn202310
4、专利cn202211578858.7公开了一种耐磨高熵合金涂层，该合金由等原子比的fecrconiv组成，通过激光熔覆的方法制备在铁素体/马氏体钢基体表面制备耐磨涂层，该涂层形成了fcc+bcc双相结构，硬度相比基体提升一倍左右。然而该高熵合金中v元素价格高，使得该高熵合金成本偏高，且涂层最高硬度仅为483.8hv，低于市面常用的熔覆性粉末如fe60等。
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的在于提供一种高熵合金涂层及其制备方法，以克服现有高熵合金涂层耐磨性能差、成本高的问题。
2、为了达到上述目的，本专利技术提供了一种高熵合金涂层，包括：
3、co：10～20质量份；
4、ni：10～20质量份；
5、fe：20～30质量份；
6、b：2～8质量份；
7、si：2～8质量份；
8、cr：25～35质量份；
9、al：5～15质量份。
10、本专利技术所述的高熵合金涂层，在一实施方式中，所述co、ni、si、cr、al来源于金属单质粉末，所述fe、b来源于硼铁粉末；所述高熵合金涂层的厚度为0.2～1.0mm。
11、本专利技术所述的高熵合金涂层，在一实施方式中，所述高熵合金涂层是采用激光熔覆的方法将混合粉末熔覆在基体上得到的，所述混合粉末包括co、ni、si、cr、al、fe、b。
12、本专利技术所述的高熵合金涂层，在一实施方式中，所述金属单质粉末的粒径为50-200μm，所述硼铁粉末的粒径为50-200μm。
13、本专利技术所述的高熵合金涂层，在一实施方式中，包括
14、co：10～19质量份；
15、ni：10～18质量份；
16、fe：20～25质量份；
17、b：5～8质量份；
18、si：2～8质量份；
19、cr：25～35质量份；
20、al：5～15质量份。
21、为了达到上述目的，本专利技术还提供了上述的高熵合金涂层的制备方法，包括如下步骤：
22、步骤1，将co、ni、si、cr、al单质粉末和硼铁粉末混合；
23、步骤2，采用激光熔覆的方法将步骤1混合粉末熔覆在基体上。
24、本专利技术所述的高熵合金涂层的制备方法，在一实施方式中，所述激光熔覆的方法中，激光功率为1400-2000w，熔覆速度为1-4mm/s，搭接率为33～50％。
25、本专利技术所述的高熵合金涂层的制备方法，在一实施方式中，所述激光熔覆的过程中，连续通入惰性气体，所述惰性气体的流量为10-20l/min。
26、本专利技术所述的高熵合金涂层的制备方法，在一实施方式中，co、ni、si、cr、al单质粉末和硼铁粉末在真空球磨机中进行混合，混合时间为1-3h。
27、本专利技术所述的高熵合金涂层的制备方法，在一实施方式中，所述基体为管线钢、耐热钢、不锈钢等；所述基体在激光熔覆前进行预处理，所述预处理为：使用角磨机对基体表面进行打磨，再用无水乙醇进行清洗，干燥。
28、本专利技术的有益效果：
29、本专利技术高熵合金涂层包括co、ni、fe、b、si、cr、al，且各成分具有特定的含量，由此使得本专利技术高熵合金涂层不仅具有良好耐磨性能，还具有良好的流动性和加工性能，与基体结合良好，无明显孔洞和裂纹，组织均匀。
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1.一种低成本CoCrFeNi系高熵合金耐磨涂层，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的低成本CoCrFeNi系高熵合金耐磨涂层，其特征在于，所述Co、Ni、Si、Cr、Al来源于金属单质粉末，所述Fe、B来源于硼铁粉末；所述高熵合金涂层的厚度为0.2～1.0mm。
3.根据权利要求1所述的低成本CoCrFeNi系高熵合金耐磨涂层，其特征在于，所述高熵合金涂层是采用激光熔覆的方法将混合粉末熔覆在基体上得到的，所述混合粉末包括Co、Ni、Si、Cr、Al、Fe、B。
4.根据权利要求2所述的低成本CoCrFeNi系高熵合金耐磨涂层，其特征在于，所述金属单质粉末的粒径为50-200μm，所述硼铁粉末的粒径为50-200μm。
5.根据权利要求1所述的低成本CoCrFeNi系高熵合金耐磨涂层，其特征在于，包括：
6.权利要求1所述的低成本CoCrFeNi系高熵合金耐磨涂层的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
7.根据权利要求6所述的低成本CoCrFeNi系高熵合金耐磨涂层的制备方法，其特征在于，所述激光熔覆
8.根据权利要求6所述的低成本CoCrFeNi系高熵合金耐磨涂层的制备方法，其特征在于，所述激光熔覆的过程中，连续通入惰性气体，所述惰性气体的流量为10-20L/min。
9.根据权利要求6所述的低成本CoCrFeNi系高熵合金耐磨涂层的制备方法，其特征在于，Co、Ni、Si、Cr、Al单质粉末和硼铁粉末在真空球磨机中进行混合，混合时间为1-3h。
10.根据权利要求6所述的低成本CoCrFeNi系高熵合金耐磨涂层的制备方法，其特征在于，所述基体为管线钢、耐热钢、不锈钢；所述基体在激光熔覆前进行预处理，所述预处理为：使用角磨机对基体表面进行打磨，再用无水乙醇进行清洗，干燥。
...【技术特征摘要】
1.一种低成本cocrfeni系高熵合金耐磨涂层，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的低成本cocrfeni系高熵合金耐磨涂层，其特征在于，所述co、ni、si、cr、al来源于金属单质粉末，所述fe、b来源于硼铁粉末；所述高熵合金涂层的厚度为0.2～1.0mm。
3.根据权利要求1所述的低成本cocrfeni系高熵合金耐磨涂层，其特征在于，所述高熵合金涂层是采用激光熔覆的方法将混合粉末熔覆在基体上得到的，所述混合粉末包括co、ni、si、cr、al、fe、b。
4.根据权利要求2所述的低成本cocrfeni系高熵合金耐磨涂层，其特征在于，所述金属单质粉末的粒径为50-200μm，所述硼铁粉末的粒径为50-200μm。
5.根据权利要求1所述的低成本cocrfeni系高熵合金耐磨涂层，其特征在于，包括：
6.权利要求1所述的低成本cocrfeni系高熵合金耐磨涂层的制备方法...
【专利技术属性】
技术研发人员：王朝辉，李林聪，吴玉锋，杜文博，吴旭明，齐思懿，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：
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