CN115418595A - 一种抗空蚀-腐蚀的高熵合金涂层及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种抗空蚀‑腐蚀的高熵合金涂层及其制备方法。本发明通过雾化制粉和表面涂覆工艺制备，所述抗空蚀‑腐蚀的高熵合金涂层为Al‑Cr‑Co‑Ni系四元高熵合金。所述Al‑Cr‑Co‑Ni系四元高熵合金的原子百分比为：Al 7.6％～15％，Cr 21％～30％，Co 20％～29％，Ni 31％～40％。本发明制备的HEA涂层与传统AlCrCoFeNi五元HEA涂层相比，加工硬化指数和塑性变形功明显更高，能够更好地吸收空泡溃灭产生的冲击能，空蚀质量损失下降一倍；在腐蚀性海水介质中的空蚀质量损失也明显更小，表明其同样具有更好的抗空蚀‑腐蚀性能。

Description

一种抗空蚀-腐蚀的高熵合金涂层及其制备方法

技术领域

本发明属于先进金属材料和表面防护技术领域，具体涉及一种抗空蚀-腐蚀的高熵合金涂层及其制备方法。

背景技术

液体内部压强骤变引发的空蚀损坏已经给水电领域的水轮机、舰船工业的螺旋桨等众多过流部件造成了严重的安全隐患和经济损失。据统计，我国每年仅因水电机组的空蚀损坏造成的发电量损失就超过1280亿度，年检修费及设备更新费用数以亿元计；而以航母为代表的大型舰船也时常面临因螺旋桨空蚀断裂而失去动力的风险(中国基础科学，2010，6：3-7)。由于空蚀是从部件表面开始的，因此通过热喷涂、激光熔覆、堆焊等表面工程技术把一些耐空蚀性能好的材料涂覆在过流部件表面无疑是一种即有效又十分经济的解决问题的途径。

高熵合金(HEA)由于热力学上的高熵效应、结构上的晶格畸变效应、动力学上的迟滞扩散效应和性能上的鸡尾酒效应，表现出明显优于不锈钢、铝青铜和钛合金等过流部件常用金属材料的综合力学性能、耐腐蚀及抗氧化性能，因此它们在抵抗外力冲击破坏和环境介质腐蚀等方面显示出巨大应用前景。其中，等原子百分比的AlCrCoFeNi是最早被开发出来的HEA材料之一(Materials Science andEngineeringA，2008，491，154-158.)，具有高屈服强度和压缩强度等好的力学性能，得到多个工程行业的关注和青睐。在空蚀防护领域，研究人员已经利用雾化制粉和超音速火焰喷涂技术(HVOF)开发出AlCrCoFeNi五元HEA喷涂粉末及涂层，涂层在淡水和海水中都显示出了较好的抗空蚀和耐空蚀-腐蚀的能力(Surface&Coatings Technology，2021，409：126899)。但是AlCrCoFeNi五元HEA涂层由于含有大量的体心立方相(BCC相)，吸收冲击能的能力较差，而且材料中的Fe元素还会破坏其耐腐蚀性，所以它在长期空化载荷作用下仍易于脆性剥落，尤其是在海水中。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种抗空蚀-腐蚀的高熵合金涂层及其制备方法，以便更好地对服役于河流和海洋中的过流部件进行防护。

本发明使用耐腐蚀能力优异的Al、Cr、Co和Ni作为组元，并通过调控关键组元的含量和选择合适制备工艺研制出了一种以面心立方相(FCC相)为主的新型A1-Cr-Co-Ni系四元HEA涂层材料，从而赋予其更高的塑性变性功和加工硬化指数、更加优异的耐腐蚀性能和抵抗外力冲击破坏的能力，能够更好地吸收空泡溃灭产生的冲击能，因此展现出比A1CrCoFeNi五元HEA涂层和过流部件常用ZG06Cr13Ni4Mo不锈钢好的多的抗空蚀和耐空蚀-腐蚀性能。因此，本发明的A1-Cr-Co-Ni系四元HEA涂层在淡水和海水中服役的过流部件表面都具有更好的防护能力和应用前景。本发明的HEA涂层可用于水轮机、舰船螺旋桨等过流部件表面的空蚀或空蚀-腐蚀防护。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种抗空蚀-腐蚀的高熵合金涂层的制备方法，通过雾化制粉和表面涂覆工艺制备，所述抗空蚀-腐蚀的高熵合金涂层为A1-Cr-Co-Ni系四元高熵合金。

优选的，所述A1-Cr-Co-Ni系四元高熵合金的原子百分比为：Al 7.6％～15％，Cr21％～30％，Co 20％～29％，Ni 31％～40％。

优选的，所述雾化制粉为真空感应气雾化制粉技术，所述表面涂覆工艺为超音速火焰喷涂技术；包括以下步骤：

(1)按照Al-Cr-Co-Ni系四元高熵合金的原子百分比配制原料；

(2)将步骤(1)配制的原料进行真空感应气雾化制粉，得到Al-Cr-Co-Ni系四元高熵合金粉末；

(3)采用超音速火焰喷涂技术在喷砂粗化后的金属基材表面喷涂沉积步骤(2)的A1-Cr-Co-Ni系四元高熵合金粉末，得到抗空蚀-腐蚀的高熵合金涂层。

进一步优选的，步骤(1)所述原料包含Al、Co、Cr和Ni的纯金属或包含Al、Co、Cr和Ni的中间合金；所述Al、Co、Cr和Ni的纯金属或包含Al、Co、Cr和Ni的中间合金的纯度均在99.9wt.％以上。

进一步优选的，步骤(2)所述真空感应气雾化制粉具体为：

(a)真空条件下，通过感应线圈将原料加热熔化，然后将金属液流入雾化喷嘴；

(b)使用高速高压的惰性气体经雾化喷嘴将落入雾化区的金属液冲击破碎，使其雾化成细微的金属液滴，进而在雾化室内冷却凝固为Al-Cr-Co-Ni系四元高熵合金粉末。

更优选的，步骤(a)中所述真空条件为1.0×10^-3～9.9×10^-1 10Pa；所述加热熔化的温度为1500～2600℃。

更优选的，步骤(b)中所述惰性气体为氮气、氩气和氦气中的任意一种；所述惰性气体的压力为0.1～6MPa，惰性气体的流量为100～500m³/min。

进一步优选的，步骤(2)所述Al-Cr-Co-Ni系四元高熵合金粉末的粒径范围为5～100μm。

进一步优选的，步骤(3)中所述超音速火焰喷涂技术用的燃气为天然气、丙烷和航空煤油中的任意一种，助燃气为氧气，沉积的涂层厚度为50～1000μm。

上述的制备方法制备得到的抗空蚀-腐蚀的高熵合金涂层。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

本发明选择耐腐蚀性的铝、铬、钴和镍四种金属元素作为组元，通过优化设计每种组元的含量并选择冷却速率极高易形成过固溶体的真空感应气雾化技术和超音速火焰喷涂技术，成功合成制备出了以FCC相为主相的Al-Cr-Co-Ni系四元HEA涂层，与传统以BCC相为主相的AlCrCoFeNi五元HEA涂层相比，尽管本发明涂层的硬度略低，却具有更好的塑性变形功和加工硬化能力，在空蚀过程能够更好地吸收空泡溃灭产生的机械冲击能，因而能够有效阻止材料产生疲劳剥落，使其在去离子水中的耐空蚀性能提高一倍左右。此外，本发明的HEA涂层得益于材料中无耐腐蚀性相对较差的Fe元素，因此它在强腐蚀性海水环境中同样体现出远优于AlCrCoFeNi五元HEA涂层的抗空蚀-腐蚀耦合破坏性能。与过流部件常用ZG06Cr13Ni4Mo不锈钢相比，本发明的高熵合金涂层的抗空蚀和抗空蚀-腐蚀性能也明显更加优异。因此，本发明的Al-Cr-Co-Ni系四元HEA涂层无论在水力发电领域的水轮机等机械表面还是在舰船工业的螺旋桨等过流部件表面都会有更好的防护能力和应用前景。

附图说明

图1为实施例1真空感应气雾化技术制备的Al₁₀Co₂₈Cr₂₈Ni₃₄粉末的SEM形貌及XRD图谱。

图2为实施例1超音速火焰喷涂技术制备的Al₁₀Co₂₈Cr₂₈Ni₃₄涂层的SEM截面形貌及XRD图谱。

图3为实施例1的Al₁₀Co₂₈Cr₂₈Ni₃₄涂层和传统AlCrCoFeNi涂层的塑性变形功和加工硬化指数。

图4为实施例1的Al₁₀Co₂₈Cr₂₈Ni₃₄涂层和传统AlCrCoFeNi涂层在去离子水中空蚀6h后的表面SEM形貌。

图5为实施例1-3和对比例1的Al-Cr-Co-Ni系涂层、传统AlCrCoFeNi涂层和ZG06Cr13Ni4Mo不锈钢分别在去离子水和人工海水中的空蚀累计质量损失曲线。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合实施案例对本发明的抗空蚀-腐蚀的高熵合金涂层的制备及性能做进一步说明。

抗空蚀-腐蚀的高熵合金涂层的制备

本发明制备抗空蚀-腐蚀的高熵合金涂层的方法包括不限制于各种制粉和表面涂覆层技术，以真空感应气雾化制粉技术(VIGA)和超音速火焰喷涂技术(HVOF)为例，其制备方法包括以下步骤：

(1)按照Al-Cr-Co-Ni系高熵合金分子式中的原子百分比换算成质量百分比，配制含Al、Cr、Co和Ni的纯金属原料或包含这些元素的中间金属原料，放置于坩埚内。各组元的原子百分比分别为(at.％)：Al 7.6％～15％，Cr 21％～30％，Co 20％～29％，Ni 31％～40％。所有纯金属原料或包含这些元素的中间合金原料的纯度均在99.9wt.％以上。

(2)将坩埚装入真空感应气雾化制粉炉，盖好炉门，开始抽真空，待真空度达到1×10^-3～9.9×10^-1Pa后，通过感应线圈将坩埚内原料加热至1500～2600℃熔化，然后将金属液浇入中间包保温坩埚，并经保温坩埚底部导流孔流入雾化喷嘴。

(3)采用高速高压的惰性气体经雾化喷嘴将落入雾化区的金属液冲击破碎，使其雾化成细微的金属液滴，进而在雾化室内冷却凝固成为高熵合金粉末，经筛分获得粒径范围适合HVOF技术使用的粉末。其中惰性气体为氮气、氩气、氦气等中的任意一种，气压为0.1～6MPa，气体流量为100～500m³/min，筛分后的粉末粒径范围为5～100μm。

(4)采用HVOF技术在喷砂粗化后的金属基材表面喷涂沉积Al-Cr-Co-Ni系四元高熵合金粉末即可获得相应的涂层材料。其中HVOF设备运行时用的燃气为天然气、丙烷和航空煤油等中的任意一种，助燃气为氧气，沉积的涂层厚度为50～1000μm。

实施例1

(1)选用Al、Cr、Co、Ni四种纯度在99.9wt.％以上的纯金属或中间合金作为原料，按原子百分比为：Al 10％；Cr 28％；Co 28％；Ni 34％配料，配料前先将原料表层的氧化膜和杂质处理干净，配料时将原子比转化计算成各元素质量占总质量的百分数进行称量；

(2)将坩埚装入真空感应气雾化制粉炉，盖好炉门，开始抽真空，待真空度达到6.7×10^-2Pa后，通过感应线圈将坩埚内原料加热至1560℃熔化，然后将金属液浇入中间包保温坩埚，经保温坩埚底部导流孔流入雾化喷嘴；

(3)使用压力为0.5MPa的氩气以100m³/min的流速经雾化喷嘴将落入雾化区的金属液冲击破碎，使其雾化成细微的金属液滴，进而在雾化室内冷却凝固成为高熵合金粉末，并经筛分机筛分获得粒径范围为15～53μm的球形Al₁₀Cr₂₈Co₂₈Ni₃₄粉末；

(4)采用HVOF技术在喷砂粗化后的金属基材表面喷涂沉积Al₁₀Cr₂₈Co₂₈Ni₃₄高熵合金粉末即可获得相应的涂层材料。喷涂工艺为氧气流量20.4m³/h，天然气流量16.6m³/h，送粉速率为25g/min，喷枪移动速度800mm/s，喷涂距离27.5cm，涂层厚度约为350μm；

(5)使用超声振动空蚀试验机检测Al₁₀Cr₂₈Co₂₈Ni₃₄高熵合金涂层在去离子水和人工海水中的空蚀质量损失，结果显示其空蚀10h后的累计质量损失明显小于传统AlCrCoFeNi五元HEA涂层以及过流部件常用ZG06Cr13Ni4Mo不锈钢，见图5，显示出非常好的抗空蚀和抗空蚀-腐蚀性能。

实施例2

(1)选用Al、Cr、Co、Ni四种纯度在99.9wt.％以上的纯金属原料或中间合金作为原料，按原子百分比为：Al 8％；Cr 30％；Co 29％；Ni 33％配料，配料前先将原料表层的氧化膜和杂质处理干净，配料时将原子比转化计算成各元素质量占总质量的百分数进行称量；

(2)将坩埚装入真空感应气雾化制粉炉，盖好炉门，开始抽真空，待真空度达到8.5×10^-2Pa后，通过感应线圈将坩埚内原料加热至1650℃熔化，然后将金属液浇入中间包保温坩埚，经保温坩埚底部导流孔流入雾化喷嘴；

(3)使用压力为0.5MPa的氩气以100m³/min的流速经雾化喷嘴将落入雾化区的金属液冲击破碎，使其雾化成细微的金属液滴，进而在雾化室内冷却凝固成为高熵合金粉末，并经筛分机筛分获得粒径范围为15～53μm的球形Al₈Cr₃₀Co₂₉Ni₃₃粉末；

(4)采用HVOF技术在喷砂粗化后的金属基材表面喷涂沉积Al₈Cr₃₀Co₂₉Ni₃₃高熵合金粉末即可获得相应的涂层材料。喷涂工艺为氧气流量19.8m³/h，天然气流量13.1m³/h，送粉速率为50g/min，喷枪移动速度800mm/s，喷涂距离28cm，涂层厚度约为660μm；

(5)使用超声振动空蚀试验机检测Al₈Cr₃₀Co₂₉Ni₃₃高熵合金涂层在去离子水和人工海水中的空蚀质量损失，结果显示其空蚀10h后的累计质量损失明显小于传统AlCrCoFeNi五元HEA涂层以及过流部件常用ZG06Cr13Ni4Mo不锈钢，见图5，显示出非常好的抗空蚀和抗空蚀-腐蚀性能。

实施例3

(1)选用Al、Cr、Co、Ni四种纯度在99.9wt.％以上的纯金属原料或中间合金作为原料，按原子百分比为：Al 15％；Cr 23.3％；Co 23.3％；Ni 38.4％配料，配料前先将原料表层的氧化膜和杂质处理干净，配料时将原子比转化计算成各元素质量占总质量的百分数进行称量；

(2)将坩埚装入真空感应气雾化制粉炉，盖好炉门，开始抽真空，待真空度达到9×10^-3 Pa后，通过感应线圈将坩埚内原料加热至1650℃熔化，然后将金属液浇入中间包保温坩埚，经保温坩埚底部导流孔流入雾化喷嘴；

(3)使用压力为0.5MPa的氩气以100m³/min的流速经雾化喷嘴将落入雾化区的金属液冲击破碎，使其雾化成细微的金属液滴，进而在雾化室内冷却凝固成为高熵合金粉末，并经筛分机筛分获得粒径范围为15～53μm的球形Al₁₅Cr_23.3Co_23.3Ni_38.4粉末；

(4)采用HVOF技术在喷砂粗化后的金属基材表面喷涂沉积Al₁₅Cr_23.3Co_23.3Ni_38.4高熵合金粉末即可获得相应的涂层材料。喷涂工艺为氧气流量20.4m³/h，天然气流量18.8m³/h，送粉速率为60g/min，喷枪移动速度800mm/s，喷涂距离27cm，涂层厚度约为500μm；

(5)使用超声振动空蚀试验机检测Al₁₅Cr_23.3Co_23.3Ni_38.4高熵合金涂层在去离子水和海水中的空蚀质量损失，结果显示其空蚀10h后的累计质量损失明显小于传统AlCrCoFeNi五元HEA涂层以及过流部件常用ZG06Cr13Ni4Mo不锈钢，见图5，显示出非常好的抗空蚀和抗空蚀-腐蚀性能。

对比例1

(1)选用Al、Cr、Co、Ni四种纯度在99.9wt.％以上的纯金属原料或中间合金作为原料，按原子百分比为：Al 19.3％；Cr 15％；Co 15％；Ni 50.7％配料(不在本发明权利要求书中规定的原子百分比范围内)，配料前先将原料表层的氧化膜和杂质处理干净，配料时将原子比转化计算成各元素质量占总质量的百分数进行称量；

(2)将坩埚装入真空感应气雾化制粉炉，盖好炉门，开始抽真空，待真空度达到3.6×10^-2Pa后，通过感应线圈将坩埚内原料加热至1650℃熔化，然后将金属液浇入中间包保温坩埚，经保温坩埚底部导流孔流入雾化喷嘴；

(3)使用压力为0.5MPa的氩气以100m³/min的流速经雾化喷嘴将落入雾化区的金属液冲击破碎，使其雾化成细微的金属液滴，进而在雾化室内冷却凝固成为高熵合金粉末，并经筛分机筛分获得粒径范围为15～53μm的球形Al_19.3Co₁₅Cr₁₅Ni_50.7粉末。

(4)采用HVOF技术在喷砂粗化后的金属基材表面喷涂沉积Al_19.3Co₁₅Cr₁₅Ni_50.7高熵合金粉末即可获得相应的涂层材料。喷涂工艺为氧气流量20.4m³/h，天然气流量18.8m³/h，送粉速率为60g/min，喷枪移动速度800mm/s，喷涂距离27cm，涂层厚度约为460μm；

(5)使用超声振动空蚀试验机检测Al_19.3Co₁₅Cr₁₅Ni_50.7高熵合金涂层在去离子水和海水中的空蚀质量损失，结果显示其空蚀10h后的累计质量损失明显大于本发明的Al-Cr-Co-Ni系高熵合金涂层(实施例1，2和3)，但与传统AlCrCoFeNi涂层的空蚀质量损失非常接近，见图5。说明即使制备高熵合金涂层使用的组元种类与本发明相同，但如果组元的原子百分比超出本发明规定的范围后，涂层的耐空蚀能力也会明显变差，其主要原因之一是因为过多的Al元素会导致材料中形成大量吸能能力较差的BCC相。

性能测试及数据分析：

(1)以实施例1制备的Al₁₀Co₂₈Cr₂₈Ni₃₄粉末和涂层为例，使用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对本发明制备的HEA粉末和涂层的形貌及物相成分进行分析。

图1为VIGA工艺制备的Al₁₀Co₂₈Cr₂₈Ni₃₄粉末的SEM形貌及XRD图谱。可以看出粉末的球形度良好，粒径范围主要分布在15～53μm范围内，表明其具有很好的流动性。更为重要的是，通过优化Al的含量以及VIGA的工艺参数，制备的HEA粉末中含有大量的FCC相，无任何其他金属间化合物杂峰，这说明已经成功制备出以FCC相为主的且适合HVOF喷涂工艺使用的HEA粉末喂料。

图2给出了使用HVOF喷涂工艺制备的Al₁₀Co₂₈Cr₂₈Ni₃₄高熵合金涂层的SEM截面照片和XRD图谱。可见该涂层非常致密，内部几乎看不到明显的孔隙缺陷，涂层的厚度约为350μm，与基材界面结合十分紧密，而且涂层XRD图谱显示其同样以FCC相为主，BCC相在喷涂后并没有明显增加，涂层中也未形成任何与粉末物相成分不一致的其他新相。这些结果说明：VIGA制备的Al₁₀Co₂₈Cr₂₈Ni₃₄球形粉末非常适合使用HVOF工艺喷涂制备高质量的HEA涂层。

(2)涂层的性能测试

为了更好地研究本发明的Al-Cr-Co-Ni系四元HEA涂层的性能，使用相同工艺制备的传统AlCrCoFeNi五元HEA涂层作为对比样品。使用显微硬度计检测两类涂层在空蚀之前的亚表面显微硬度，结果显示Al₁₀Co₂₈Cr₂₈Ni₃₄和AlCrCoFeNi涂层的硬度分别为459.05±14.89HV_0.3和547.17±18.39HV_0.3，这是由于前者含有大量低强度的FCC相导致的。使用纳米压痕仪检测涂层的塑性变形功和加工硬化指数，结果如图3所示，Al₁₀Co₂₈Cr₂₈Ni₃₄涂层的塑性变形功和加工硬化指数分别高达700.21pJ和0.83，但AlCrCoFeNi涂层仅分别为538.92pJ和0.57，说明本发明的涂层具有更好的加工硬化性能和吸收外界冲击能的能力，这是由于该涂层中FCC相在外力作用下更易发生位错启动和滑移并形成强化结构导致的。使用显微硬度计检测它们在空蚀10h之后的亚表面硬度，结果显示Al₁₀Co₂₈Cr₂₈Ni₃₄和AlCrCoFeNi涂层的硬度分别为535.35±16.54HV_0.3和534.67±11.86HV_0.3，前者硬度提升幅度高达16.6％，同样印证了其具有更好的加工硬化能力。使用万能拉伸试验机试验机采用拉拔法检测涂层的结合强度，其中涂层试样和对偶试样间的胶粘层采用E-7型环氧树脂高温结构胶，结果显示Al₁₀Co₂₈Cr₂₈Ni₃₄和AlCrCoFeNi涂层的结合强度分别为56.72±3.4MPa和54.49±4.1MPa，断裂位置都是胶层内部，说明两种涂层的结合强度均较高，满足水轮机和螺旋桨等实际过流部件的工况使用要求。

使用超声振动空蚀试验机参照GB/T 6383-2009标准分别在去离子水和人工海水中对两种涂层以及过流部件常用ZG06Cr13Ni4Mo不锈钢进行空蚀实验，其中人工海水的成分为NaCl：24.53g/L，MgCl₂：5.2g/L，Na₂SO₄：4.09g/L，CaCl₂：1.16g/L，KCl：0.695g/L，NaHCO₃：0.201g/L，KBr：0.101g/L，H₃BO₃：0.027g/L，SrCl₂：0.025g/L，NaF：0.003g/L，PH值＝8.2。实验水温为25℃，超声变幅杆振动频率为20kHz、振幅为50μm，变幅杆下端与涂层表面的距离为0.5mm。使用SEM观测两种涂层在去离子水中空蚀6h后的表面形貌，如图4所示，AlCrCoFeNi涂层表面剥落损坏非常严重，然而Al₁₀Co₂₈Cr₂₈Ni₃₄涂层空蚀表面的损坏程度要轻微的多，说明本发明的四元HEA涂层能够更好地抵抗空化载荷的冲击破坏。使用万分之一天平称量样品在空蚀不同时间后的累计质量损失，结果见图5，不难发现：Al₁₀Co₂₈Cr₂₈Ni₃₄涂层在去离子水和人工海水中空蚀10h后的累计质量损失分别为9.2mg和10.7mg，明显小于AlCrCoFeNi涂层的18.7mg和20.4mg，以及ZG06Cr13Ni4Mo不锈钢的20.6mg和23.4mg，显示出非常好的抗空蚀和抗空蚀-腐蚀性能。

以上实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种抗空蚀-腐蚀的高熵合金涂层的制备方法，其特征在于，通过雾化制粉和表面涂覆工艺制备，所述抗空蚀-腐蚀的高熵合金涂层为Al-Cr-Co-Ni系四元高熵合金。

2.根据权利要求1所述的抗空蚀-腐蚀的高熵合金涂层的制备方法，其特征在于：所述Al-Cr-Co-Ni系四元高熵合金的原子百分比为：Al 7.6％～15％，Cr 21％～30％，Co 20％～29％，Ni 31％～40％。

3.根据权利要求1或2所述的抗空蚀-腐蚀的高熵合金涂层的制备方法，其特征在于，所述雾化制粉为真空感应气雾化制粉技术，所述表面涂覆工艺为超音速火焰喷涂技术；包括以下步骤：

(1)按照Al-Cr-Co-Ni系四元高熵合金的原子百分比配制原料；

(2)将步骤(1)配制的原料进行真空感应气雾化制粉，得到Al-Cr-Co-Ni系四元高熵合金粉末；

(3)采用超音速火焰喷涂技术在喷砂粗化后的金属基材表面喷涂沉积步骤(2)的Al-Cr-Co-Ni系四元高熵合金粉末，得到抗空蚀-腐蚀的高熵合金涂层。

4.根据权利要求3所述的抗空蚀-腐蚀的高熵合金涂层的制备方法，其特征在于：步骤(1)所述原料包含Al、Co、Cr和Ni的纯金属或包含Al、Co、Cr和Ni的中间合金；所述Al、Co、Cr和Ni的纯金属或包含Al、Co、Cr和Ni的中间合金的纯度均在99.9wt.％以上。

5.根据权利要求3所述的抗空蚀-腐蚀的高熵合金涂层的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述真空感应气雾化制粉具体为：

(a)真空条件下，通过感应线圈将原料加热熔化，然后将金属液流入雾化喷嘴；

(b)使用高速高压的惰性气体经雾化喷嘴将落入雾化区的金属液冲击破碎，使其雾化成细微的金属液滴，进而在雾化室内冷却凝固为Al-Cr-Co-Ni系四元高熵合金粉末。

6.根据权利要求5所述的抗空蚀-腐蚀的高熵合金涂层的制备方法，其特征在于：步骤(a)中所述真空条件为1.0×10^-3～9.9×10^-1Pa；所述加热熔化的温度为1500～2600℃。

7.根据权利要求5所述的抗空蚀-腐蚀的高熵合金涂层的制备方法，其特征在于：步骤(b)中所述惰性气体为氮气、氩气和氦气中的任意一种；所述惰性气体的压力为0.1～6MPa，惰性气体的流量为100～500m³/min。

8.根据权利要求3所述的抗空蚀-腐蚀的高熵合金涂层的制备方法，其特征在于：步骤(2)所述Al-Cr-Co-Ni系四元高熵合金粉末的粒径范围为5～100μm。

9.根据权利要求3所述的抗空蚀-腐蚀的高熵合金涂层的制备方法，其特征在于：步骤(3)中所述超音速火焰喷涂技术用的燃气为天然气、丙烷和航空煤油中的任意一种，助燃气为氧气，沉积的涂层厚度为50～1000μm。

10.权利要求1-9任一项所述的制备方法制备得到的抗空蚀-腐蚀的高熵合金涂层。

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