CN114769616B - 一种成分梯度变化的合金复合层及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本申请实施例提供一种成分梯度变化的合金复合层及其制备方法，涉及合金材料领域。合金材料的成分连续变化梯度复合层的制备方法包括如下步骤：喷射合金液形成第一合金液层，待第一合金液层由下至上凝固至第一合金液层厚度的2/3～3/4时，向第一合金液层的上表面喷射另一种合金液形成第二合金液层。使用本申请实施例的制备方法制得的成分梯度变化的合金复合层，其结合紧密，孔隙较少，不容易产生由热失配引起的开裂或损坏。

Description

一种成分梯度变化的合金复合层及其制备方法
技术领域
本申请涉及合金材料领域，具体而言，涉及一种成分梯度变化的合金复合层及其制备方法。
背景技术
喷射成形技术可将不同的合金或金属混合，制备常规工艺难以制备的高合金或超高合金坯料，具有快速凝固的特点，能促进金属组织细化，使得坯料组织均匀，能大幅度提高合金性能。
目前，喷射成形的梯度材料是单一合金材料之间的简单叠加，层与层之间结合较弱；例如发明专利CN102151828A，先是在基体上喷射AlSi25半固态液滴，等AlSi25沉积后，再喷射AlSi12半固态液滴，AlSi12沉积在完全固化的AlSi25上，随后基体往复运动，形成单一合金材料之间简单叠加的梯度材料。若使用上述的方法，将热膨胀系数差异较大的两种金属材料混合得到的坯料，其界面区域明显，组织疏松，存在固有孔隙，材料容易开裂甚至损坏。并且，该工艺在制备过程中需要消耗大量的惰性气体雾化液流，形成了固有缺陷孔隙。对部分不需要进行后续热机械变形的部件而言，这种缺陷是难以避免，严重阻碍了部件的实际应用。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种成分梯度变化的合金复合层及其制备方法，使用本申请实施例的制备方法制得的成分梯度变化的合金复合层，其结合紧密，孔隙较少，不容易开裂或损坏，可作为生产钢铁或建材的原材料使用；使用本申请实施例的制备方法，即使是热膨胀系数差异较大的两种合金之间也能很好地冶金结合形成强粘结力的成分梯度变化的合金复合层。
第一方面，本申请实施例提供了一种成分梯度变化的合金复合层的制备方法，其包括以下步骤：喷射合金液形成第一合金液层，待第一合金液层由下至上凝固至第一合金液层厚度的2/3～3/4时，向第一合金液层的上表面喷射另一种合金液形成第二合金液层。
在上述技术方案中，待第一合金液层凝固至2/3～3/4时再喷射第二合金液，这样第一合金液可以与后续的第二合金液混合，能减少因不同合金液之间热膨胀系数差异产生的热失配现象，可以增强界面的冶金结合力，减少分层现象的发生；同时第一合金液层的凝固厚度不能太厚或太薄，凝固厚度太厚的话，不利于第一合金液和第二合金液的充分混合；凝固厚度太薄的话，后续的第二合金液容易因强冲击力冲散第一合金液，不利于后续成分梯度变化的合金复合层成型。而且由于喷射的是合金液，相比于现有喷射半固态液滴或固体微粒，形成的合金复合层基本上不存在固有缺陷孔隙。
在一种可能的实现方式中，成分梯度变化的合金复合层的制备方法包括如下步骤：S1、喷射第一合金液形成第一合金液层，待第一合金液层由下至上凝固至第一合金液层厚度的2/3～3/4时，向第一合金液层的表面喷射第二合金液并形成第二合金液层；S2、待第二合金液层由下至上凝固至第二合金液层厚度的2/3～3/4；S3、重复n次步骤S1-S2，待所有合金液层凝固，形成成分梯度变化的合金复合层。
在上述技术方案中，重复n次喷射第一合金液和第二合金液，能形成成分梯度变化的合金复合层，而且该成分梯度变化的冶金结合力强，不同合金层之间没有明显的分层现象，更不容易发生开裂。
在一种可能的实现方式中，第m次重复步骤S1-S2时，第一合金液与第二合金液的喷射流量比为(n-m+1)：(m+1)，其中m不大于n。
在上述技术方案中，将第m次步骤S1中的第一合金层与第二合金层的喷射流量比控制在上述的范围内，能保证形成的成分梯度变化的合金复合层的成分呈梯度连续变化，使得成分梯度变化的合金复合层更不容易开裂。
在一种可能的实现方式中，在步骤S3之后，还包括退火热处理的步骤。
在上述技术方案中，进行退火热处理，能消除成分梯度变化的合金复合层的残余应力，能极大地减少成分梯度变化的合金复合层产生微裂纹。
在一种可能的实现方式中，退火热处理步骤中，退火温度是熔点最低的合金液的熔点的0.25～0.5倍，退火时间为2～10h。
在上述技术方案中，退火温度过高会导致合金复合层出现热裂纹，产生新的残余应力，此外，退火温度过高容易引起合金晶粒长大，对合金钢而言，还容易引起表面脱碳，退火温度过低不容易起到消除成分梯度变化的合金复合层残余应力的作用。退火时间过长会消耗过多的能源，导致工艺效率低下；退火时间过短会导致退火不足，残余应力消除不彻底，合金在室温冷却后仍然存在残余应力，容易变形开裂。
在一种可能的实现方式中，第一合金液的熔点和第二合金液的熔点之差不大于250℃。
在上述技术方案中，差值不大于250℃的两种合金液之间相互混合形成复合层才能最大程度地发挥自身优异的物理属性或力学性能。
在一种可能的实现方式中，第一合金液和/或第二合金液为M2高速钢液、M3高速钢液、5V高速钢液、8V高速钢液、Mg液、Al液、Ni液、Ti液或Fe液中的一种。
在上述技术方案中，M2高速钢液、M3高速钢液、5V高速钢液、8V高速钢液、Mg合金、Al合金、Ni合金、Ti合金或Fe合金等结构材料，用途非常广泛，每一种合金材料不同类别之间的自组合或者不同合金材料之间的组合均能发挥自身优异的物理属性或力学性能，拓宽复合层合金材料的应用前景。能很好地降低成分梯度变化的合金复合层的制备成本。
在一种可能的实现方式中，合金液的温度高于其熔点30～150℃。
在上述技术方案中，合金液的温度应该控制在高于其自身熔点的30～150℃范围内，若低于此温度，则合金液的黏度大，流动性差，不易于液流冲击；若高于此温度，则会由于过热度大而无法获得优良的显微组织，容易导致成分梯度变化的合金复合层产生裂纹。
在一种可能的实现方式中，合金液层的凝固速率为200μm/s～450μm/s。
在上述技术方案中，凝固速率过快，容易导致合金复合层产生空隙缺陷；凝固速率过慢，会导致合金复合层的梯度变化不明显，合金组织容易疏松，因此凝固速率需要保持在合适的范围内。
第二方面，本申请实施例提供了一种成分梯度变化的合金复合层，其是由第一方面的制备方法制得的，其包括由第一合金液凝固形成的第一合金层，由第一合金液和第二合金液凝固形成的中间层，由第二合金液凝固形成的第二合金层，第一合金层、中间层和第二合金层叠加设置。
在上述技术方案中，使用第一方面制得的合金材料成分连续变化的梯度复合层，其结合紧密，层与层之间的过渡界面不明显，具有良好的冶金结合力和粘结强度，可作为生产钢铁或建材的原材料使用。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请实施例中制备方法的工艺流程图；
图2为本申请实施例提供的一种3D打印机的结构示意图。
图标：100-坩埚；110-第一坩埚；120-第二坩埚；200-喷嘴；300-基座；400-进气管；500-感应线圈。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
下面对本申请实施例的成分梯度变化的合金复合层及其制备方法进行具体说明。
本申请实施例提供了一种成分梯度变化的合金复合层的制备方法，其工艺流程图如图1所示，其具体步骤如下：
S1、喷射第一合金液形成第一合金液层，第一合金液的温度高于其熔点30～150℃；待第一合金液层由下至上凝固至第一合金液层厚度的2/3～3/4时，向第一合金液层的表面喷射第二合金液并形成第二合金液层，第二合金液的温度高于其熔点30～150℃，第一合金液和第二合金液的种类不同。
合金液的温度过高，其过热度会很大，不利于形成均匀细小的显微组织，容易导致后续形成的材料产生裂纹，合金液的温度过低，则其粘度较大，流动性产，不利于液流冲击，因此在喷射合金液时，合金液的温度通常是高于其熔点的30～150℃；所以在步骤S1以及后续的步骤中，第一合金液或第二合金液的温度一般都要高于其熔点的30～150℃。而且在喷射合金液时，若喷射流量小，则液流冲击力不够，无法获得细小晶粒的组织；若喷射流量大，则不利于整个成分梯度变化的合金复合层的成型性。
S2、待第二合金液层由下至上凝固至第二合金液层厚度的2/3～3/4。
本申请实施例中，“凝固”是指合金液由液态转变为固态，可以通过测量温度的方式确定，当温度低于合金液的熔点时，合金液即发生了凝固。
在步骤S1以及步骤S2中，向未完全凝固的合金液层中喷射另一种合金液，两种合金液层后续在凝固时，能够很好地结合在一起，能减少因热膨胀系数的差异产生的热失配现象，可以增强界面的冶金结合力，减少分层现象的发生。而且由于合金液层的凝固程度太大，会不利于两种合金液层之间的充分结合，凝固程度太小，不利于后续成分梯度变化的合金复合层成型，因此，合金液层需要凝固至其自身厚度的2/3～3/4时，才能喷射另外一种合金液，这种结合方式尤其适用于两种热膨胀系数差异较大的合金液。而且由于喷射的是合金液，相比于现有喷射半固态液滴或固体微粒，形成的合金复合层基本上不存在固有缺陷孔隙。而且由于合金层的冷却速率过快会导致合金复合层容易产生空隙缺陷，过慢会导致导致合金复合层的梯度变化不明显，合金组织容易疏松。因此，两种合金液层的冷却速率应该在200μm/s～450μm/s范围内。
此外，步骤S1中，第一合金液和第二合金液可以是Mg合金、Al合金、Ni合金、Ti合金或Fe合金等结构材料，用途非常广泛，每一种合金材料不同类别之间的自组合或者不同合金材料之间的组合均能发挥自身优异的物理属性或力学性能，拓宽复合层合金材料的应用前景。但是两种合金材料熔点差值一般不能大于250℃。
S3、重复n次步骤S1-S2，待所有合金液层凝固，形成成分梯度变化的合金复合层。
重复步骤S1-S2，能形成成分梯度变化的合金复合层，而且每次喷射时，两种合金的喷射流量都可以根据需要进行调整；具体的，本申请实施例是为了制备成分梯度变化的合金复合层，减少成分梯度变化的合金复合层形成孔隙的可能性，提高致密度。因此每次重复步骤S1时，第一合金液的质量和第二合金液的喷射流量之间满足特定的关系，具体为：第m次重复步骤S1时，第一合金液与第二合金液的喷射流量比为(n-m+1)：(m+1)，其中m不大于n，而且m也可以为零。
以一次喷射的第一合金液和第二合金液(即n为零，只进行一次步骤S1)形成的层结构为例，其包括依次叠加的第一合金层、中间层和第二合金层，第一合金层中仅含有第一合金，第二合金层中仅含有第二合金，中间层是第一合金和第二合金的混合。由于该结构中的中间层既含有第一合金，又含有第二合金，因此不同种类的合金之间的过渡界面并不明显，这样能够提升成分梯度变化的合金复合层的粘结强度。当多次喷射第一合金液和第二合金液(即重复步骤S1-S2)之后，这样的层结构会叠加设置，而且不同的层结构之间也是相互重叠的，即不同的层结构之间也是既有第一合金又有第二合金的结果，类似于中间层，这样能保证整个成分梯度变化的合金复合层中都没有明显的分界面，这样的成分梯度变化的合金复合层冶金结合力更强，更不容易发生开裂，可以作为钢材或建筑材料的原材料使用。
S4、对成分梯度变化的合金复合层进行退火热处理，具体的，退火温度是熔点最低的合金液的熔点的0.25～0.5倍，退火时间为2～10h。
对成分梯度变化的合金复合层进行退火热处理，能消除成分梯度变化的合金复合层的残余应力，极大地减少成分梯度变化的合金复合层产生微裂纹。退火温度过高会导致合金复合层出现热裂纹，产生新的残余应力，此外，退火温度过高容易引起合金晶粒长大，对合金钢而言，还容易引起表面脱碳，退火温度过低不容易起到消除成分梯度变化的合金复合层残余应力的作用。退火时间过长会消耗过多的能源，导致工艺效率低下；退火时间过短会导致退火不足，残余应力消除不彻底，合金在室温冷却后仍然存在残余应力，容易变形开裂。
例如，当合金液均是诸如高合金钢之类的高熔点合金液，则退火温度可以是820～920℃，退火时间可以是2～6h；当合金液中含有铝液、镁液之类的低熔点合金液时，则退火温度可以是160-185℃，退火时间可以是6～10h。
在上述实现过程中，由于第一合金液和第二合金液都是经液流快速冲击熔池，随后成形的，而且合金液都是从下至上凝固的，因此在制备成分梯度变化的合金复合层时，可以采用诸如3D打印机之类的喷射成形设备，作为示例性地，本申请实施例中，均是使用3D打印机实施上述制备方法制备成分梯度变化的合金复合层，3D打印机的具体结构如下(见图2)：
两个处于同一高度，能盛放合金液的坩埚100，每个坩埚100的底部均设置有与坩埚100连通的喷嘴200，坩埚100分为内的合金液能通过喷嘴从坩埚100内喷射出，两个坩埚100的下方设置有能相对坩埚100左右往复移动的基座300，基座300的内部设置有水冷或空冷等冷却系统，通过调节冷却系统，能控制第一或第二合金液层的冷却速率在200μm/s～450μm/s，也能控制第一或第二合金液层从下往上凝固。
两个坩埚100分为盛放第一合金液的第一坩埚110和盛放第二合金液的第二坩埚120，在使用3D打印机制备成分梯度变化的合金复合层的时候，基座300向第一坩埚110的方向移动，当基座300移动至第一坩埚110的喷嘴200的正下方的时候，第一坩埚110中的第一合金液从喷嘴200中喷出，在基座300上形成第一合金液层；随后基座300向第二坩埚120的方向移动，当基座300移动至第二坩埚120的喷嘴200的正下方，且第一合金液层凝固至合适的程度时，再喷射第二合金液形成第二合金层；随后基座300在两个坩埚100之间往复运动并喷射合金液，重复喷射n次第一合金液和第二合金液，然后冷却凝固形成成分梯度变化的合金复合层。
本申请实施例中的3D打印机中，为了保证坩埚100内的合金液的温度高于其熔点的30～150℃，两个坩埚100的外表面均设置有用于加热和保温的感应线圈500。
由于上述的制备方法中，需要控制合金液的喷射量，因此，两个坩埚100上均分别设置有与对应的坩埚100连通的进气管400，用于通入惰性气体，在使用3D打印机时，通过进气管400向坩埚100内通入诸如氩气之类的惰性气体，能控制坩埚100内部与外界的压强差，进而控制合金液的喷射流量，坩埚100与外界的压强差通常控制在0.1～0.5MPa的范围内。
以下结合实施例对本申请的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
本实施例提供了一种成分梯度变化的合金复合层，其是在3D打印机中通过以下制备步骤得到的：
S1、在第一坩埚110内盛放M2高速钢液作为第一合金液，喷射M2高速钢液形成M2高速钢液层，保证M2高速钢液的温度高于M2高速钢熔点50℃，喷射流量为10kg/min；在第二坩埚120内盛放M3高速钢液作为第二合金液，等M2高速钢液层由下至上凝固至M2高速钢液层厚度的2/3时，向M2高速钢液层的表面喷射M3高速钢液并形成M3高速钢液层，M3高速钢液的温度高于M2高速钢熔点80℃，M3高速钢液的喷射流量为1kg/min。
S2、等待M3高速钢液层由下至上凝固至M3高速钢液层厚度的2/3。
S3、重复9次步骤S1-S2，使得第一合金液层和第二合金液层依次堆叠，待所有合金液层凝固，形成成分梯度变化的合金复合层；而且在第m次重复步骤S1时，M2高速钢液与M3高速钢液的喷射流量比为(10-m)：(m+1)。
S4、对形成的成分梯度变化的合金复合层进行退火热处理，退火温度为880℃，退火时间为2h。
实施例2
本实施例提供了一种成分连续变化的梯度复合层合金材料，其是在3D打印机中通过以下制备步骤得到的，本实施例相比于实施例1的制备步骤，主要区别如下：
选用5V高速钢液作为第二合金液，保证5V高速钢液的温度高于其熔点100℃。
其中，5V高速钢的成分包括：C：2.0％、Si：0.5％、Mn：0.4％、Cr：5.2％、Mo：4.0％、V：5.5％、W：2.5％、Co：0.3％，余量为Fe；其熔点为1320℃。
实施例3
本实施例提供了一种成分梯度变化的合金复合层，其是在3D打印机中通过以下制备步骤得到的：
S1、在第一坩埚110内盛放M2高速钢液作为第一合金液，喷射M2高速钢液形成M2高速钢液层，保证M2高速钢液的温度高于M2高速钢熔点150℃，喷射流量为10kg/min；在第二坩埚120内盛放8V高速钢液作为第二合金液，待M2高速钢液层由下至上凝固至M2高速钢液层厚度的3/4时，向M2高速钢液层的表面喷射8V高速钢液，形成8V高速钢液层，8V高速钢液的温度高于8V高速钢熔点150℃，8V高速钢液的喷射流量为1kg/min。其中，8V高速钢的成分包括：C：2.0％，Si：0.5％，Mn：0.4％，Cr：5.2％，Mo：4.0％，V：8.5％，W：2.5％，Co：0.3％，余量为Fe，其熔点为1345℃。
S2、待8V高速钢液层由下至上凝固至8V高速钢液层厚度的3/4。
S3、重复9次步骤S1-S2，待所有合金液层凝固，形成成分梯度变化的合金复合层；而且在第m次重复步骤S2时，M2高速钢液与8V高速钢液的喷射流量比为(10-m)：(m+1)。
S5、对形成的成分梯度变化的合金复合层进行退火热处理，退火温度为860℃，退火时间为2h。
实施例4
本实施例提供了一种成分梯度变化的合金复合层，其制备步骤相比于实施例1，主要区别为：
第一合金液为铝液，第二合金液为镁液。且步骤S5中，退火温度为160℃，退火时间为6h。
对比例1
本对比例提供了一种成分梯度变化的合金复合层，其制备步骤如下：
S1、在第一坩埚110内盛放M2高速钢液作为第一合金液，喷射M2高速钢液形成M2高速钢液层，保证M2高速钢液的温度高于M2高速钢熔点50℃，喷射流量为10kg/min；在第二坩埚120内盛放M3高速钢液作为第二合金液，等M2高速钢液层完全凝固成M2高速钢层时，向M2高速钢层的表面喷射M3高速钢液并形成M3高速钢液层，M3高速钢液的温度高于M3高速钢液熔点80℃，Fe液的喷射流量为1kg/min。
S2、待M3高速钢液完全凝固成M3高速钢层。
S3、重复9次步骤S1-S2，使得第一合金液层和第二合金液层依次堆叠，形成成分梯度变化的合金复合层；而且在第m次重复步骤S1时，M2高速钢液与M3高速钢液的喷射流量比为(10-m)：(m+1)。
S4、对形成的成分梯度变化的合金复合层进行退火热处理，退火温度为880℃，退火时间为2h。
对比例2
本对比例提供了一种成分梯度变化的合金复合层，其制备步骤相比于实施例1，主要区别为：
步骤S2中，等第一合金液层由下至上凝固至M2液层厚度的1/3时，向第一合金液层的表面喷射第二合金液并形成第二合金液液层；步骤S3中，等待第一合金液层由下至上凝固至M3高速钢液层厚度的1/3。
对比例3
本对比例提供了一种成分梯度变化的合金复合层，其制备步骤相比于实施例1，主要区别为：
步骤S2中，待第一合金液层由下至上凝固至M2液层厚度的4/5时，向第一合金液层的表面喷射第二合金液并形成第二合金液液层；步骤S3中，等待第一合金液层由下至上凝固至M3高速钢液层厚度的4/5。
对比例4
本对比例提供了一种合金复合层，其制备步骤如下：
S1、在第一坩埚110内盛放M2高速钢液作为第一合金液，喷射M2高速钢液形成M2高速钢液层，保证M2高速钢液的温度高于M2高速钢熔点50℃，喷射流量为10kg/min；在第二坩埚120内盛放M3高速钢液作为第二合金液，等M2高速钢液层由下至上凝固至M2高速钢液层厚度的2/3时，向M2高速钢液层的表面喷射M3高速钢液并形成M3高速钢液层，M3高速钢液的温度高于M2高速钢熔点80℃，M3高速钢液的喷射流量为10kg/min。
S2、等待M3高速钢液层由下至上凝固至M3高速钢液层厚度的2/3。
S3、重复9次步骤S1-S2，使得第一合金液层和第二合金液层依次堆叠，待所有合金液层凝固，形成合金复合层；而且每次重复步骤S1时，M2高速钢液与M3高速钢液的喷射流量比均为1：1。
S4、对形成的合金复合层进行退火热处理，退火温度为880℃，退火时间为2h。
应用例
采用拉伸实验GBT228.1-2010《金属材料室温拉伸试验方法》和紧凑拉伸实验GB/T7732-2008《金属材料表面裂纹拉伸试样断裂韧度试验方法》分别评估粘结强度和断裂韧性方式，对实施例1～6以及对比例1～4的成分梯度变化的合金复合层的强度及抗裂性能进行测试，测试结果如表1所示：
表1实施例1～6和对比例1～4的成分梯度变化的合金复合层的强度及抗裂性能
由表1可知，使用本申请实施例提供的制备方法制得的成分梯度变化的合金复合层，其强度和抗裂性能要远好于对比例中的成分梯度变化的合金复合层，通过本申请实施例提供的制备方法，能将两种热膨胀系数相差较大的合金液很好地结合，增强两种不同种类的合金液的冶金结合力。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种成分梯度变化的合金复合层的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：喷射合金液形成第一合金液层，待所述第一合金液层由下至上凝固至第一合金液层厚度的2/3～3/4时，向所述第一合金液层的上表面喷射另一种合金液形成第二合金液层；具体包括以下步骤：
S1、喷射第一合金液形成第一合金液层，待所述第一合金液层由下至上凝固至所述第一合金液层厚度的2/3～3/4时，向所述第一合金液层的表面喷射第二合金液并形成第二合金液层；
S2、等待所述第二合金液层由下至上凝固至所述第二合金液层厚度的2/3～3/4；
S3、重复n次步骤S1-S2，待所有合金液层凝固，形成成分梯度变化的合金复合层。
2.根据权利要求1所述的成分梯度变化的合金复合层的制备方法，其特征在于，第m次重复步骤S1-S2时，所述第一合金液与所述第二合金液的喷射流量比为(n-m+1)：(m+1)，其中m不大于n。
3.根据权利要求1所述的成分梯度变化的合金复合层的制备方法，其特征在于，在步骤S3之后，还包括退火热处理的步骤。
4.根据权利要求3所述的成分梯度变化的合金复合层的制备方法，其特征在于，所述退火热处理步骤中，退火温度是熔点最低的合金液的熔点的0.25～0.5倍，退火时间为2～6h。
5.根据权利要求1所述的成分梯度变化的合金复合层的制备方法，其特征在于，所述第一合金液的熔点和所述第二合金液的熔点之差不大于250℃。
6.根据权利要求5所述的成分梯度变化的合金复合层的制备方法，其特征在于，所述第一合金液和/或所述第二合金液为M2高速钢液、M3高速钢液、5V高速钢液、8V高速钢液、Mg液、Al液、Ni液、Ti液或Fe液中的一种。
7.根据权利要求1～2任一项所述的成分梯度变化的合金复合层的制备方法，其特征在于，所述合金液的温度高于其熔点30～150℃。
8.根据权利要求1～2任一项所述的成分梯度变化的合金复合层的制备方法，其特征在于，合金液层的凝固速率为200μm/s～450μm/s。
9.一种成分梯度变化的合金复合层，其特征在于，其是由权利要求1所述的制备方法制得的，其包括由所述第一合金液凝固形成的第一合金层，由所述第一合金液和所述第二合金液凝固形成的中间层，由所述第二合金液凝固形成的第二合金层，所述第一合金层、所述中间层和所述第二合金层叠加设置。
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