【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及工程材料，尤其是涉及一种耐蚀中熵合金涂层及其制备方法。
技术介绍
1、海洋工业、航空航天、轨道交通等领域发展迅速，更加严苛、复杂的服役环境对材料提出了更高的性能要求。海洋腐蚀作为典型的严苛工况，对海洋舰船及装备的服役性能和寿命造成了严重威胁。涂层技术是目前应用最为广泛、也最为有效的提高构件防腐性能手段，其通过改善构件的表面性能以大幅度提高构件的服役性能和寿命。
2、目前，常用的涂层材料包括铁基涂层、镍基涂层、金属陶瓷复合涂层等，涂层制备技术手段有激光熔覆、等离子熔覆、热喷涂等。然而，现有涂层技术和涂层材料体系对海洋装备的长期防腐效果还有待于提高。中/高熵合金作为近年来备受瞩目的新材料，其不同于传统单一主元的合金，表现出多主元的特点，因此能够协同发挥出多种耐蚀性元素的效用，即“鸡尾酒”效应，表现出优异的耐蚀性能，如cocrfemnni、cocrni、fecrni等中/高熵合金体系。但这些中/高熵合金目前工业应用中还面临几个问题：一是合金含有较高含量的贵金属元素，合金成本较高，阻碍了广泛的工业应用；二是难以有效避免晶界腐蚀，对长期防腐性提出了挑战；三是如何有效改善中/高熵合金涂层质量，减少缺陷，以提高耐蚀性等服役性能。
3、综上所述，迫切需要开发出低成本、耐腐蚀的中/高熵合金成分，以及相关的合金粉末、涂层制备技术。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种耐蚀中熵合金涂层及其制备方法，可以获得无缺陷、高质量的涂层，具有强耐蚀性，以实现对关键构件
2、为实现上述目的，本专利技术提供了一种耐蚀中熵合金涂层，耐蚀中熵合金涂层的化学式为fe1+ycrni1-ysix，耐蚀中熵合金涂层中各元素的摩尔比为fe：cr：ni：si=1+y：1：1-y：x，其中0<x≤0.4，0<y≤0.3。
3、本专利技术还提供了一种如权利要求1所述的一种耐蚀中熵合金涂层的制备方法，包括以下步骤：
4、s1、将铁单质、铬单质、镍单质和硅单质按照比例放入真空电弧炉中，抽真空，调节真空度，在氩气保护气氛下进行熔炼，获得母合金锭；
5、s2、将母合金锭放入气雾化制备装置的石英坩埚中，然后抽真空并调节真空度，熔化母合金锭后进行喷粉，获得室温中熵合金粉末后过筛，室温中熵合金粉末过筛后的粒径为15-80μm；
6、s3、采用激光熔覆方法，结合同步送粉，将获得室温中熵合金粉末熔于熔覆基体上，获得耐蚀中熵合金涂层。
7、优选的，步骤s1中，铁单质、铬单质、镍单质和硅单质中质量百分比纯度不低于99.9%。
8、优选的，步骤s1中，真空电弧炉中真空度为5×10-3pa以下，氩气气压为0.01-0.05mpa。
9、优选的，步骤s2中，石英坩埚中，石英管喷嘴直径为1-4 mm，气雾化腔体真空度为10-1pa以下，喷射气压为6-10 mpa，腔内气压为0.1 mpa以下，保护气体和喷射气体均为氩气。
10、优选的，步骤s3中，熔覆基体为合金钢材质或者碳钢材质，熔覆基体使用前进行利用800目及以上砂纸打磨。
11、优选的，步骤s3中，熔覆参数为：扫描速度0.36-50 m/min，送粉速度10-20 g/min，光斑直径1.5-4 mm，激光功率1-2.5 kw，搭接率50-70%；熔覆过程中采用氩气保护，气流量为8-15 l/min。
12、优选的，步骤s3中，耐蚀中熵合金涂层的厚度为300-800 μm，孔隙率小于或等于0.5%，与基体呈现冶金结合，涂层元素cr、ni均匀分布，但晶界处富si、贫fe。
13、因此，本专利技术采用上述的一种耐蚀中熵合金涂层及其制备方法，具备以下有益效果：
14、1）典型的fecrni中熵合金含有较高含量的ni元素，合金成本较高，且合金熔体粘度较高，容易造成激光熔覆涂层的气孔、裂纹等缺陷。本专利技术通过降低ni含量而提高fe含量的方法，一是可以降低合金层错能，以期有效提高涂层的硬度，综合提高涂层的服役性能，二是能够降低合金成本，使其工程应用范围更广。
15、2）本专利技术提出的si元素添加也具有两重作用，一是提高合金熔体流动性，有利于制备球形度更高的粉末和无缺陷、质量良好的涂层；二是造成更大的晶格畸变，提高涂层硬度，综合提高涂层的服役性能。
16、3）典型的fecrni中熵合金虽然也具有较为优异的耐蚀性能，但仍会发生晶界腐蚀，难以保证长期防腐效果。本专利技术，通过调节fe、ni含量，以及适当添加si元素，通过元素再分配使得晶界处富集si元素，这能够有效降低中熵合金涂层晶界和晶内的电势差，减缓晶界腐蚀，且形成更为致密、稳定的氧化膜，从而大幅度提高涂层的耐蚀性能，对关键构件起到更好的防护效果。
17、下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。
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1.一种耐蚀中熵合金涂层，其特征在于，耐蚀中熵合金涂层的化学式为Fe1+yCrNi1-ySix，耐蚀中熵合金涂层中各元素的摩尔比为Fe：Cr：Ni：Si=1+y：1：1-y：x，其中0<x≤0.4，0<y≤0.3。
2.一种如权利要求1所述的一种耐蚀中熵合金涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种耐蚀中熵合金涂层的制备方法，其特征在于，步骤S1中，铁单质、铬单质、镍单质和硅单质中质量百分比纯度不低于99.9%。
4.根据权利要求2所述的一种耐蚀中熵合金涂层的制备方法，其特征在于，步骤S1中，真空电弧炉中真空度为5×10-3 Pa以下，氩气气压为0.01-0.05 MPa。
5.根据权利要求2所述的一种耐蚀中熵合金涂层的制备方法，其特征在于，步骤S2中，石英坩埚中，石英管喷嘴直径为1-4 mm，气雾化腔体真空度为10-1 Pa以下，喷射气压为6-10MPa，腔内气压为0.1 MPa以下，保护气体和喷射气体均为氩气。
6.根据权利要求2所述的一种耐蚀中熵合金涂层的制备方法，其特征在
7.根据权利要求2所述的一种耐蚀中熵合金涂层的制备方法，其特征在于，步骤S3中，熔覆参数为：扫描速度0.36-50 m/min，送粉速度10-20 g/min，光斑直径1.5-4 mm，激光功率1-2.5 kW，搭接率50-70%；熔覆过程中采用氩气保护，气流量为8-15 L/min。
8.根据权利要求2所述的一种耐蚀中熵合金涂层的制备方法，其特征在于，步骤S3中，耐蚀中熵合金涂层的厚度为300-800μm，孔隙率小于或等于0.5%。
...【技术特征摘要】
1.一种耐蚀中熵合金涂层，其特征在于，耐蚀中熵合金涂层的化学式为fe1+ycrni1-ysix，耐蚀中熵合金涂层中各元素的摩尔比为fe：cr：ni：si=1+y：1：1-y：x，其中0<x≤0.4，0<y≤0.3。
2.一种如权利要求1所述的一种耐蚀中熵合金涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种耐蚀中熵合金涂层的制备方法，其特征在于，步骤s1中，铁单质、铬单质、镍单质和硅单质中质量百分比纯度不低于99.9%。
4.根据权利要求2所述的一种耐蚀中熵合金涂层的制备方法，其特征在于，步骤s1中，真空电弧炉中真空度为5×10-3 pa以下，氩气气压为0.01-0.05 mpa。
5.根据权利要求2所述的一种耐蚀中熵合金涂层的制备方法，其特征在于，步骤s2中，石英坩埚中，石英管喷嘴直径...
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