CN104561990B

CN104561990B - 一种不锈钢表面耐空蚀激光高熵合金化粉料及制备工艺

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Publication number: CN104561990B
Application number: CN201410687012.6A
Authority: CN
Inventors: 张松; 吴臣亮; 张春华; 伊俊振; 张昊天
Original assignee: Shenyang University of Technology
Current assignee: Shenyang University of Technology
Priority date: 2014-11-25
Filing date: 2014-11-25
Publication date: 2017-06-30
Anticipated expiration: 2034-11-25
Also published as: CN104561990A

Abstract

本发明提供了一种不锈钢表面耐空蚀激光高熵合金化用粉料及制备方法，属于表面工程技术领域。该高熵合金化用粉料成分由Co，Cr，Al，Ni四种金属元素和非金属元素B组成；所述粉料每种金属元素添加量为等摩尔比，非金属元素B的摩尔数为其他组元粉料的x倍，其中0≤x≤1。采用适宜的激光辐照工艺参数，通过激光反应合成表面合金化技术可制备出与不锈钢基材呈冶金结合，组织均匀细密、无裂纹、抗空蚀性能优异的高熵合金涂层。

Description

一种不锈钢表面耐空蚀激光高熵合金化粉料及制备工艺

技术领域：

本发明涉及一种在不锈钢基材表面利用激光反应合成技术制备耐空蚀高熵合金化涂层材料所用粉料及工艺方法，属于表面工程技术领域。

背景技术：

众所周知，直到今天人们广泛使用的金属材料诸如不锈钢(包括钢铁)、镍基合金、钴基合金、钛基合金、铜基合金，以及钯/铂/金基合金等等，均是以其命名元素为一种主元(一般超过50％)作为基相(体)，辅以添加适当合金元素而形成的，即所谓的单元素基合金。

此类合金的性能可以从主元素母体的性能来考虑，合金化过程比较简单、易调制。然而传统理论认为，随合金体系组元数的增多，将会倾向于生成诸多结构复杂的金属间化合物或脆性相，从而不利于合金的综合性能，导致人们对合金的组织和性能的研究带来一定的麻烦与困扰。然而在2004年，我国台湾学者叶均蔚和其研究者们率先突破了传统合金的设计模式，提出了新的合金设计理念，即把多种元素均作为其基本组元，而不再是传统合金体系中以一种或二种元素为主，从而形成高熵合金。高熵合金概念的提出引起了国内外学者的普遍关注和积极探索。叶均蔚等研究者定义多主元高熵合金一般由五种或者五种以上主元素组成，每种元素按等原子比或者近等原子比组成，合金中每种主元的含量在5～35％之间。因此，在高熵合金中没有一种元素能占有50％以上，也就是说该种合金是由多种元素集体领导而表现其特色的。研究发现，高熵合金因具有很高的混合熵和原子不易扩散的特性，容易获得热稳定性高的固溶体和纳米结构，甚至非晶结构，其性能表现在诸多方面优于传统合金。高熵合金拥有高硬度、耐温性、耐蚀性等优异的综合性能，这是具有开创性的合金，是一个可合成，可加工，可分析，可应用的新型合金世界，具有较高的学术研究价值和很强的工业发展潜力。

采用热喷涂和激光熔覆等快速凝固表面技术在低成本金属材料表面涂覆高性能高熵合金涂层具有良好的应用前景。但由于高熵合金粉料中不同种类的金属元素之间及其与基体材料之间在密度、熔点、比热和膨胀系数等热物理性能方面存在较大差异，直接用于激光熔覆、热喷涂等表面技术难以得到成分均匀的涂层，从而导致涂层的成形质量和表面连续性难以满足生产的使用要求。

发明内容：

发明目的：

本发明的目的是采用激光表面合金化方法，在一种不锈钢表面制备出含有基材主元素的4及以上主元高熵合金化改性层，以形成低熵合金基材与高熵合金表层相结合的新型复合材料，显著改善不锈钢表面耐空蚀性能，为制备具有较高力学性能与高环境抗力的新型复合材料提供一种崭新的途径。

技术方案：

本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种不锈钢表面制备耐空蚀激光高熵合金化用粉料，其特征在于：该合金粉料成分中除激光合金化所选用的基材主元素Fe之外，是由四种等摩尔比的金属元素Co、Cr、Al、Ni和非金属元素B组成，B元素的摩尔数为其他金属元素粉料的x倍，其中0≤x≤1。

所述合金粉料Co、Cr、Al、Ni、B元素单质粉末纯度不低于99.9％，且涂层合金粉料的粒度为45～100微米。

所配置的合金粉料需在行星式球磨机中球磨或研钵中研磨混合2～5小时。

一种不锈钢表面制备耐空蚀激光高熵合金化涂层的方法，其特征在于：按上述的比例称量、混合Co、Cr、Al、Ni四种元素粉末，混合粉末采用球磨或研磨，然后将混合均匀的粉料置于真空干燥箱中烘干燥2～8小时，烘干后的合金粉末预置于304不锈钢基材表面，预置合金粉末厚度0.5～0.8mm；利用CO₂激光器进行单道次和多道次激光辐照，具体的工艺参数为：输出功率2kW，光斑直径3mm，扫描速度为3～7mm/s，保护气氩气流量10～20L/min，大面积激光束扫描搭接率为50％，不锈钢基材主元素Fe在激光辐照时溶入涂层参与了表面合金化过程，获得激光合金化层厚度为0.4～0.8mm。

一种不锈钢表面制备耐空蚀激光高熵合金化涂层的方法，其特征在于：按上述的比例称量、混合Co、Cr、Al、Ni、B五种粉末，混合粉末采用球磨或研磨，然后将混合均匀的粉料置于真空干燥箱中烘干2～8小时，烘干后的合金粉末预置于304不锈钢基材表面，预置合金粉末厚度0.5～0.8mm；利用CO₂激光器进行单道次和多道次激光辐照，具体的工艺参数为：输出功率2kW，光斑直径3mm，扫描速度为3～7mm/s，保护气氩气流量10～20L/min，大面积激光束扫描搭接率为50％，不锈钢基材主元素铁在激光辐照时溶入涂层参与了表面合金化过程，获得激光合金化层厚度为0.4～0.8mm。

球磨或研磨均在室温下进行，温度为23±1℃，相对湿度为40±10％，混粉研磨时间2～5小时。

按摩尔比1:1:1:1:0.1、1:1:1:1:0.2、或1:1:1:1:1；制备CoCrAlNiB_x(x＝0.1、0.2或1)合金粉末，采用纯金属粉末配制的粉料经研磨烘干后预置于304不锈钢基材表面，预置合金粉末厚度0.5～0.8mm；利用CO₂激光器进行单道次和多道次激光辐照，具体的工艺参数为：输出功率2kW，光斑直径3mm，扫描速度为3～7mm/s，保护气氩气流量10～20L/min，大面积激光束扫描搭接率为50％，不锈钢基材主元素铁在激光辐照时溶入涂层参与了表面合金化过程，获得激光合金化层厚度为0.4～0.8mm。

优点及效果：

本发明涉及一种不锈钢表面耐空蚀激光高熵合金化用粉料及其制备工艺，具有如下优点：

本发明的粉料通过激光辐照反应合金化技术作用于铁单元素基合金表面，解决了现阶段制备的高熵合金涂层粉末中不同种类的金属元素与其基体材料之间在密度、熔点、比热和膨胀系数等热物理性能诸方面存在较大的差异，从而造成涂层材料与基体材料热物理性能匹配不佳，激光辐照快速熔凝过程涂层开裂及与基体合金材料结合不良的弊端。

本发明涉及的涂层粉料经激光辐照反应合金化技术所制备的高熵合金涂层能避免传统多元合金凝固过程中大量脆性相和金属间化合物析出的问题，涂层为具有简单FCC或BCC相结构的固溶体，从而大大降低多元合金的脆性，激光合金化层具有优异的抗空蚀性能。

附图说明：

图1为配制的CoCrAlNi合金粉末X-射线衍射谱图；

图2为超声波震荡空蚀仪工作原理图，其中，1-超声波发生器，2-换能器，3-变幅杆，4-工具头样品，5-冷却循环水进口，6-冷却循环水出口，7-3.5％NaCl溶液；

图3为CoCrAlNiB_x/304不锈钢(x＝0，0.1，0.2，1)系列激光高熵合金化层X-射线衍射谱图；

图4为CoCrAlNi/304不锈钢激光高熵合金化层截面宏观形貌图；

图5为CoCrAlNiB_0.1/304不锈钢激光高熵合金化层截面宏观形貌图；

图6为CoCrAlNiB_0.2/304不锈钢激光高熵合金化层截面宏观形貌图；

图7为CoCrAlNiB₁/304不锈钢激光高熵合金化层截面宏观形貌图；

图8为CoCrAlNiB_0.1/304不锈钢激光高熵合金化层界面微观组织形貌图；

图9为CoCrAlNiB_0.2/304不锈钢激光高熵合金化层界面微观组织形貌图；

图10为CoCrAlNi/304不锈钢激光高熵合金化层多道次搭接截面宏观形貌图；

图11为CoCrAlNiB_0.1/304不锈钢激光高熵合金化层多道次搭接截面宏观形貌图；

图12为CoCrAlNiB_0.2/304不锈钢激光高熵合金化层多道次搭接截面宏观形貌图；

图13为CoCrAlNi/304不锈钢激光高熵合金化层界面附近元素成分分布曲线图；

图14为CoCrAlNi/304不锈钢激光高熵合金化层组织形貌及EDS选区成分分析位置示意图，其中，图14(a)表层，(b)中部，(c)界面；

图15为CoCrAlNiB_x/304不锈钢(x＝0，0.1，0.2)系列激光高熵合金化层截面硬度分布曲线图；

图16为304不锈钢基材及CoCrAlNiB_x/304不锈钢(x＝0，0.1，0.2)激光高熵合金化层空蚀样品表面线粗糙度曲线，其中，图16(a)304不锈钢，(b)x＝0，(c)x＝0.1，(d)x＝0.2；

图17为304不锈钢基材及CoCrAlNiB_x/304不锈钢(x＝0，0.1，0.2)激光高熵合金化空蚀样品空蚀5小时表面空蚀形貌图，其中，图17(a)304不锈钢，(b)x＝0，(c)x＝0.1，(d)x＝0.2。

具体实施方式：

本发明是通过高能束激光辐照，利用不锈钢基材的主要组成元素Fe溶入涂层材料的反应合成技术制备耐空蚀高熵合金涂层，用于解决涂层材料与基体材料热物理性能不匹配、涂层开裂及与不锈钢基材结合不良等弊端，从而提供一种用于不锈钢基材表面激光耐空蚀高熵合金化所用粉料及制备工艺方法。

本发明涉及一种在304不锈钢表面通过激光合金化工艺制备耐空蚀高熵合金涂层材料所用的粉料，其特征在于：该合金粉料是由四种金属元素组成，或者由四种金属元素和一种非金属元素组成，所述粉料中四种金属元素为等摩尔比，其中非金属元素的摩尔数为其它金属粉料的x倍，其中0≤x≤1。

合金粉料采用Co、Cr、Al、Ni、B等元素粉末配制而成，各种元素粉末纯度不低于99.9％。

涂层合金粉料的粒度为45～100微米。

将上述的Co、Cr、Al、Ni、B五种元素粉末按照一定比例称量、混合。其中配制高熵合金粉料采用的Co、Cr、Al、Ni、B元素粉末纯度不低于99.9％。混合粉末可采用球磨或研磨，混粉时间2～5小时。然后，将混合均匀的粉料置于真空干燥箱中烘干2～8小时。图1为所配制的CoCrAlNi合金粉末X-射线衍射谱。

利用数控线切割机床将304不锈钢基体材料加工成所需用的样品尺寸，基材待激光处理表面依次打磨至600#SiC金相砂纸，而后喷砂，并用酒精或丙酮超声波清洗，干燥备用。

将CoCrAlNiB_x(x＝0，0.1，0.2，1)系列合金粉末预置于304不锈钢基材表面，预置粉料的厚度为0.5～0.8mm。利用CO₂激光器进行单道次和多道次激光辐照，具体的工艺参数为：输出功率2kW，光斑直径3mm，扫描速度为3～7mm/s，保护气氩气流量10～20L/min，大面积激光束扫描搭接率为50％。

采用超声波振荡空蚀试验机评价各种材料的空蚀性能，设备输出功率为500W，振动频率为20kHz，振幅为60μm，试验介质为3.5％NaCl溶液，温度为23±2℃。空蚀样品尺寸为10mm×10mm×5mm，激光高熵合金化处理面为10mm×10mm。样品经过不同粒度砂纸打磨后，采用2.5μm金刚石研磨膏抛光获得镜面表面，空蚀时间为5h，每隔1h用精度为±0.1mg的电子天平称重，称重前需经超声波清洗，烘干。

以下结合实施例详述本发明，但本发明不局限于下述实施例。

实施例1

CoCrAlNi/304不锈钢激光高熵合金化涂层的制备。

按摩尔比1:1:1:1制备Co、Cr、Al、Ni合金粉末，采用纯金属粉末配制的粉料经研磨烘干后预置于304不锈钢基材表面，预置合金粉末厚度0.5～0.8mm。利用CO₂激光器进行单道次和多道次激光辐照，具体的工艺参数为：输出功率2kW，光斑直径3mm，扫描速度为3～7mm/s，大面积激光束扫描搭接率为50％，激光合金化过程保护气Ar气流量为15L/min，获得的激光合金化层厚度为0.4～0.8mm。

实施例2

CoCrAlNiB_0.1/304不锈钢激光高熵合金化涂层制备。

按摩尔比1:1:1:1:0.1制备Co、Cr、Al、Ni、B合金粉末，采用高纯元素粉末配制的粉料经研磨烘干后预置于304不锈钢基材表面，预置合金粉末厚度0.5～0.8mm。利用CO₂激光器进行单道次和多道次激光辐照，具体的工艺参数为：输出功率2kW，光斑直径3mm，扫描速度为3～7mm/s，大面积激光束扫描搭接率为50％，激光合金化过程保护气Ar气流量为15L/min，获得的激光合金化层厚度为0.4～0.8mm。

实施例3

CoCrAlNiB_0.2/304不锈钢高熵合金化涂层制备。

按摩尔比1:1:1:1:0.2制备Co、Cr、Al、Ni、B合金粉末，采用高纯元素粉末配制的粉料经研磨烘干后预置于304不锈钢基材表面，预置合金粉末厚度0.5～0.8mm。利用CO₂激光器进行单道次和多道次激光辐照，具体的工艺参数为：输出功率2kW，光斑直径3mm，扫描速度为3～7mm/s，大面积激光束扫描搭接率为50％，激光合金化过程保护气Ar气流量为15L/min，获得的激光合金化层厚度为0.4～0.8mm。

实施例4

CoCrAlNiB₁/304不锈钢高熵合金化涂层制备。

按等摩尔比制备Co、Cr、Al、Ni、B合金粉末，采用高纯元素粉末配制的粉料经研磨烘干后预置于304不锈钢基材表面，预置合金粉末厚度0.5～0.8mm。利用CO₂激光器进行单道次和多道次激光辐照，具体的工艺参数为：输出功率2kW，光斑直径3mm，扫描速度为3～7mm/s，大面积激光束扫描搭接率为50％，激光合金化过程保护气氩气Ar气流量为15L/min，获得的激光合金化层厚度为0.4～0.8mm。

实践说明，B的添加量是粉料中其他元素摩尔数的0、0.1、0.2、1倍均实现激光高熵合金化。在高于0，低于1倍的情况下，如0.4、0.6、0.8均可实现本发明的目的，合金化涂层中Fe的实际含量可以通过调整激光束辐照能量密度，进而改变基材主元Fe的溶入量，从而达到激光高熵合金化的目的。

以下结合附图对本发明做进一步的说明：

图1为CoCrAlNi四元合金粉末X-射线衍射谱。单质纯金属混合粉末经研磨后，未经激光辐照处理时金属混合粉料未发生任何反应，仍保持单质状态。

图2为超声波震荡空蚀仪示意图，其中，1-超声波发生器，2-换能器，3-变幅杆，4-工具头样品，5-冷却循环水进口，6-冷却循环水出口，7-3.5％NaCl溶液。

图3为采用适当的激光辐照工艺参数，CoCrAlNiB_x/304不锈钢(x＝0，0.1，0.2，1)激光高熵合金化层X-射线衍射谱。CoCrAlNi/304不锈钢高熵合金化改性层谱线有3个衍射峰，其衍射角2θ分别对应44.5°，65°，和82°,与BCC结构的α-Fe固溶体衍射峰相似，随着B元素的加入衍射峰由单一的BCC结构转变为BCC+FCC，合金化涂层中未形成复杂的金属间化合物等中间相。激光快速凝固有利于抑制多组元高熵合金涂层中金属间化合物的析出，促进了合金化层固溶体相结构的形成。

图4～7分别为CoCrAlNiB_x/304不锈钢(x＝0，0.1，0.2)激光高熵合金化层的截面宏观形貌。由图4～6看出，Fe₀CoCrAlNiB_x/304不锈钢(x＝0，0.1，0.2)三种激光高熵合金改性层与其他涂层材料的激光合金化改性层相似，呈半椭圆形，高熵合金改性层与基材形成了良好的冶金结合，合金化层组织致密无开裂现象。通过激光辐照，单元素基合金基材主要元素Fe的溶入，参与了涂层表面合金化过程，促进了低熵合金基材表面反应合成高熵合金化层，说明此方法用于解决高熵合金涂层开裂及与基体结合不良的问题是可行的，当所设计的涂层合金粉料与基体材料热物理性能相匹配时，完全可以制备出与基材结合良好、性能优异的高熵合金涂层。由图7可知，CoCrAlNiB₁/304不锈钢高熵合金化涂层形状不规则，并且涂层内部存在大量裂纹，这主要是由于B元素的原子半径与其余元素相差较大，进而将产生较大的晶格畸变，最终导致合金化层裂纹的大量萌生。

图8～9分别为CoCrAlNiB_x/304不锈钢(x＝0.1，0.2)激光高熵合金化层界面微观组织形貌。由图可知，高熵合金化层与基材间发生了互溶，形成了良好的冶金结合，基体材料的溶入，使得涂层在热物理性能方面与基材更加接近，从而有利于合金化层与基材之间形成良好的冶金结合。

图10～12为CoCrAlNiB_x/304不锈钢(x＝0，0.1，0.2)搭接样品激光高熵合金化层截面宏观形貌。在一定的激光辐照工艺条件下，激光改性层的宽度基本一致，表面由一定宽度的细小条带构成，条带的会聚方向为激光束的扫描方向，三种高熵合金化样品表面平整，无裂纹产生，说明本发明所配制的不锈钢表面激光高熵合金化所用粉料适用于制备大面积激光高熵合金化改性层。

图13为CoCrAlNi/304不锈钢激光高熵合金化层界面附近各元素定性成分分布曲线，合金元素在界面处呈梯度分布，表明涂层与基材呈良好的冶金结合。

图14为CoCrAlNi/304不锈钢激光高熵合金化层各区域微观组织形貌和EDS区域成分分析示意图。A、B、C、D、E、F各区域成分EDS定量分析结果如表1所示。

表1图14中A、B、C、D、E、F各区域EDS成分分析结果(at％)

根据A、B、C、D、E、F各区域成份分布，可分别对五个区域进行熵值计算。由波尔兹曼假设，系统的混合熵可以表述为：

式中，R为气体常数，X_i为i组元的摩尔比。根据公式(1)和表1可计算各区域熵值，表2所示为A，B，C，D，E，F各区域的混合熵。由表可知，A，B区域的混合熵均为1.61R，达到了五主元高熵合金混合熵的标准值，进一步证实了采用激光合金化法制备高熵合金涂层的可行性。C、D、E三个区域的混合熵在1.25～1.57R范围内，为中熵合金区域，且越靠近界面(F区域)熵值越低，为低熵合金，说明从304不锈钢基材到合金化层表层，实现了熵值由低熵经过中熵向高熵的梯度转变。利用基材主元素参与激光表面合金化这一制备工艺有利于缓解由温度梯度引起的热应力，同时可以改善高熵合金涂层与基体之间的结合强度，从而获得性能优异的高熵合金涂层。

表2图14中A、B、C、D、E、F各区域熵值计算结果

图15为CoCrAlNiB_x/304不锈钢(x＝0，0.1，0.2)系列激光高熵合金化层截面显微硬度分布曲线，采用显微硬度计沿深度方向对激光合金化层以适当间隔进行显微硬度测试，载荷200g，加载时间10s。经测量CoCrAlNi/304不锈钢激光高熵合金化层的平均硬度约为500Hv，约为基材的3倍，合金化层硬度基本呈梯度分布。分析认为，CoCrAlNi/304不锈钢激光高熵合金化涂层具有较高硬度的原因如下：(1)合金化层中各主元的原子均是溶质原子而且原子尺寸均不同，因此固溶强化效应显著，在合金为结晶相时，大量的固溶原子能够阻碍位错的运动，从而形成高强高硬固溶体。(2)激光合金化过程的快速熔凝也有利于提高涂层的固溶极限，进一步增强了合金化层固溶强化效果。随着B元素的加入，激光高熵合金化层的显微硬度得到了进一步的提高，其原因在于：(1)B元素的原子半径远小于涂层中其余元素的原子半径，因此，B元素进入晶格间隙将引起较大的晶格畸变，进一步增强强化效果。(2)B元素有细化晶粒的作用，晶粒越细，硬度越高。

图16为304不锈钢基材及CoCrAlNiB_x/304不锈钢(x＝0，0.1，0.2)系列激光高熵合金化样品空蚀表面粗糙度曲线，其表面粗糙度值如表3所示。比较可知，激光合金化样品的表面粗糙度远小于304不锈钢基材，并且随着B元素含量的增加，激光合金化层的表面粗糙度逐渐降低。

表3图16空蚀样品线粗糙度

图17为304不锈钢基材及激光高熵合金化层空蚀5小时后样品的表面组织形貌。分析发现，304不锈钢基材样品表面发生了明显的塑性变形。在空蚀作用下，凸起之间的底部产生塑性变形，材料被推向凸起的边缘。同时由于位错和滑移的缠积，最终导致材料在晶界处叠加隆起。空蚀过程在气泡溃灭反复作用下，这些凸起部位易于形成孔蚀坑及萌生裂纹，并成为空蚀源进一步加重空蚀破坏(图17(a)所示)。

与304基材相比，高熵合金化层空蚀样品表面无明显的塑性变形，只在表面局部区域出现了细小的蚀坑，空蚀破坏程度明显减轻(如图17(b)，(c)，(d)所示)。其原因在于：(1)采用激光合金化法制备的高熵合金化层具有较高的硬度，有效避免了由于塑性变形所导致的应力集中、位错塞积的发生，因此空蚀样品表面腐蚀电位相对均匀，一定程度上抑制了孔蚀源的产生。(2)高熵合金中的大块固溶体形成均一组织，避免了电偶腐蚀的产生，有利于提高合金化层的抗空蚀性能。

Claims

1.一种不锈钢表面制备耐空蚀激光高熵合金化涂层的方法，其特征在于：该合金粉料是由等摩尔比的Co、Cr、Al、Ni四种金属元素和一种非金属元素B组成，B元素的摩尔数为其他金属元素粉料的x倍，其中0＜x≤1；按上述比例称量、混合Co、Cr、Al、Ni、B五种粉末，混合粉末采用球磨或研磨，然后将混合均匀的粉料置于真空干燥箱中干燥2~8小时，干燥后的合金粉末预置于304不锈钢基材表面，预置合金粉末厚度0.5~0.8mm；利用CO₂激光器进行单道次和多道次激光辐照，具体的工艺参数为：输出功率2kW，光斑直径3mm，扫描速度为3~7mm/s，保护气氩气流量10~20L/min，大面积激光束扫描搭接率为50%，不锈钢基材主元素铁在激光辐照时熔入涂层参与了表面合金化过程，获得激光合金化层厚度为0.4~0.8mm。

2.根据权利要求1所述的不锈钢表面制备耐空蚀激光高熵合金化涂层的方法，其特征在于：混合粉料球磨或研磨均在室温下进行，温度为23 ± 1℃，相对湿度为40 ± 10%，混粉研磨时间2~5小时。

3.根据权利要求1所述的不锈钢表面制备耐空蚀激光高熵合金化涂层的方法，其特征在于：按摩尔比1:1:1:1:x制备CoCrAlNiB_x合金粉末，x = 0.1、0.2或1，采用高纯粉末配制的粉料经研磨烘干后预置于304不锈钢基材表面，预置合金粉末厚度0.5~0.8mm；利用CO₂激光器进行单道次和多道次激光辐照，具体的工艺参数为：输出功率2kW，光斑直径3mm，扫描速度为3~7mm/s，保护气氩气流量10~20L/min，大面积激光束扫描搭接率为50%，不锈钢基材主元素铁在激光辐照时熔入涂层参与了表面合金化过程，获得激光合金化层厚度为0.4~0.8mm。

4.根据权利要求1所述的不锈钢表面制备耐空蚀激光高熵合金化涂层的方法，其特征在于：所述组成合金粉料Co、Cr、Al、Ni及B单质粉末的纯度不低于99.9％，且涂层合金粉料的粒度为45~100微米。

5.根据权利要求1所述的不锈钢表面制备耐空蚀激光高熵合金化涂层的方法，其特征在于：所配制的合金粉料需在行星式球磨机中球磨或研钵中研磨混合2~5小时。