【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專(zhuān)利技術(shù)屬于表面工程，涉及一種由梯度結(jié)構(gòu)與共晶組織組成的雙重異構(gòu)強(qiáng)韌一體化高熵合金涂層及其制備方法。
技術(shù)介紹
1、隨著航空、航天、能源等工業(yè)的高速發(fā)展，應(yīng)用環(huán)境對(duì)金屬結(jié)構(gòu)材料性能要求的愈發(fā)嚴(yán)苛，一個(gè)困擾金屬材料領(lǐng)域工程師和科學(xué)家多年的矛盾到現(xiàn)在為止仍難以解決，即強(qiáng)度和塑性難以協(xié)同提升。近年來(lái)，隨著高熵合金的提出，超越了傳統(tǒng)合金材料的限制，拓寬了合金的設(shè)計(jì)可能性，這類(lèi)涂層有望材料強(qiáng)度和韌性的“倒置關(guān)系”突破，實(shí)現(xiàn)嚴(yán)苛環(huán)境下關(guān)鍵部件表面的有效防護(hù)。
2、內(nèi)部具有強(qiáng)度差異很大的軟區(qū)和硬區(qū)的異質(zhì)結(jié)構(gòu)為解決傳統(tǒng)金屬材料的強(qiáng)塑性矛盾提供了新的方法。當(dāng)相鄰區(qū)域承擔(dān)不同的塑性應(yīng)變時(shí)，在軟區(qū)和硬區(qū)的邊界都存在應(yīng)變梯度。隨著應(yīng)變配分的發(fā)展和增大，應(yīng)變梯度會(huì)同時(shí)增大，由此導(dǎo)致的幾何必須位錯(cuò)積累將會(huì)產(chǎn)生背應(yīng)力加工硬化。其將有助于防止材料在變形過(guò)程中出現(xiàn)頸縮，從而提高延性，比如重慶大學(xué)提出一種“一種晶粒尺寸和析出相雙重異構(gòu)鎂合金及其制備方法”，借助晶粒細(xì)化與析出相強(qiáng)化協(xié)同提升鎂合金板的強(qiáng)度和塑性。另外，x.d.lu在文章《metallictribological?compatibility?oflaser?clad?mo2ni3si/nisi?metal?silicide?coatings》中通過(guò)增加γ-ni相的方式降低了三元硅化物的室溫脆性，但在激光熔覆過(guò)程中仍存在易開(kāi)裂的問(wèn)題。目前，單一結(jié)構(gòu)的fcc相系高熵韌性高但強(qiáng)度不足，bcc/laves相系高熵強(qiáng)度高但較脆，且梯度結(jié)構(gòu)及多重異質(zhì)結(jié)構(gòu)在高熵合金中尚未得到應(yīng)用，因此，高熵合金的強(qiáng)塑性...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.由梯度結(jié)構(gòu)與共晶組織組成的雙重異構(gòu)強(qiáng)韌一體化高熵合金涂層的制備方法，其特征在于該制備方法按下列步驟實(shí)現(xiàn)：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的由梯度結(jié)構(gòu)與共晶組織組成的雙重異構(gòu)強(qiáng)韌一體化高熵合金涂層的制備方法，其特征在于步驟一中基體材料為38CrMoAl高強(qiáng)鋼或者A100高強(qiáng)鋼。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的由梯度結(jié)構(gòu)與共晶組織組成的雙重異構(gòu)強(qiáng)韌一體化高熵合金涂層的制備方法，其特征在于步驟二中金屬粉體或者單質(zhì)粉體的粒徑為75～150μm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的由梯度結(jié)構(gòu)與共晶組織組成的雙重異構(gòu)強(qiáng)韌一體化高熵合金涂層的制備方法，其特征在于步驟a或者步驟b中的球磨過(guò)程中，磨球?yàn)锳l2O3陶瓷球，控制球料質(zhì)量比為2:1，轉(zhuǎn)速為250r/min，球磨時(shí)間為30～50min。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的由梯度結(jié)構(gòu)與共晶組織組成的雙重異構(gòu)強(qiáng)韌一體化高熵合金涂層的制備方法，其特征在于步驟a或者步驟b中所述的干燥采用真空干燥箱，干燥溫度控制為120℃。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的由梯度結(jié)構(gòu)與共晶組織組成的雙重異構(gòu)強(qiáng)韌一體化高熵合金涂層的制備方法，其
7.如權(quán)利要求1制備的由梯度結(jié)構(gòu)與共晶組織組成的雙重異構(gòu)強(qiáng)韌一體化高熵合金涂層，其特征在于該雙重異構(gòu)強(qiáng)韌一體化高熵合金涂層的原料包括FeCoCrNiy高熵合金粉體和XNiSi三元金屬硅化物粉體，XNiSi三元金屬硅化物粉體中X：Ni：Si的質(zhì)量比為2:2:1；采用激光熔覆工藝在基體材料表面熔覆形成FeCoCrNiy高熵合金底層，采用激光熔覆工藝在FeCoCrNiy高熵合金底層上形成XNiSi三元金屬硅化物頂層，F(xiàn)eCoCrNiy高熵合金底層和XNiSi三元金屬硅化物頂層之間原位反應(yīng)生成含有Laves相與FCC相的FeCoCrNi2XSi共晶高熵合金；其中FeCoCrNiy高熵合金中的y為0.5～1.5，XNiSi三元金屬硅化物中的X為Mo、Ti或Nb。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的由梯度結(jié)構(gòu)與共晶組織組成的雙重異構(gòu)強(qiáng)韌一體化高熵合金涂層，其特征在于FeCoCrNi高熵合金底層的厚度為0.3～0.7mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的由梯度結(jié)構(gòu)與共晶組織組成的雙重異構(gòu)強(qiáng)韌一體化高熵合金涂層，其特征在于XNiSi三元金屬硅化物中的X為Mo。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的由梯度結(jié)構(gòu)與共晶組織組成的雙重異構(gòu)強(qiáng)韌一體化高熵合金涂層，其特征在于由梯度結(jié)構(gòu)與共晶組織組成的雙重異構(gòu)強(qiáng)韌一體化高熵合金涂層的厚度為1～1.5mm。
...【技術(shù)特征摘要】
1.由梯度結(jié)構(gòu)與共晶組織組成的雙重異構(gòu)強(qiáng)韌一體化高熵合金涂層的制備方法，其特征在于該制備方法按下列步驟實(shí)現(xiàn)：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的由梯度結(jié)構(gòu)與共晶組織組成的雙重異構(gòu)強(qiáng)韌一體化高熵合金涂層的制備方法，其特征在于步驟一中基體材料為38crmoal高強(qiáng)鋼或者a100高強(qiáng)鋼。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的由梯度結(jié)構(gòu)與共晶組織組成的雙重異構(gòu)強(qiáng)韌一體化高熵合金涂層的制備方法，其特征在于步驟二中金屬粉體或者單質(zhì)粉體的粒徑為75～150μm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的由梯度結(jié)構(gòu)與共晶組織組成的雙重異構(gòu)強(qiáng)韌一體化高熵合金涂層的制備方法，其特征在于步驟a或者步驟b中的球磨過(guò)程中，磨球?yàn)閍l2o3陶瓷球，控制球料質(zhì)量比為2:1，轉(zhuǎn)速為250r/min，球磨時(shí)間為30～50min。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的由梯度結(jié)構(gòu)與共晶組織組成的雙重異構(gòu)強(qiáng)韌一體化高熵合金涂層的制備方法，其特征在于步驟a或者步驟b中所述的干燥采用真空干燥箱，干燥溫度控制為120℃。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的由梯度結(jié)構(gòu)與共晶組織組成的雙重異構(gòu)強(qiáng)韌一體化高熵合金涂層的制備方法，其特征在于步驟三中激光熔覆過(guò)程中的工藝參數(shù)為激光功率1000～1500w，掃描速率10～25mm/s，搭接率25～35％，光斑直徑3mm，送粉速率0.1～0.15g/s。
【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：金國(guó)，陳迪，崔秀芳，關(guān)亞杰，李昕瑤，封立同，戴鐘濤，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：哈爾濱工程大學(xué)，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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