CN116891989A - 一种高熵合金/陶瓷复合涂层及其制备方法 - Google Patents
一种高熵合金/陶瓷复合涂层及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116891989A CN116891989A CN202310693932.8A CN202310693932A CN116891989A CN 116891989 A CN116891989 A CN 116891989A CN 202310693932 A CN202310693932 A CN 202310693932A CN 116891989 A CN116891989 A CN 116891989A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- entropy alloy
- powder
- ceramic composite
- spraying
- oxygen
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 50
- 239000000956 alloy Substances 0.000 title claims abstract description 50
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title claims abstract description 49
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 title claims abstract description 48
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 title claims abstract description 43
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 43
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 9
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 63
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims abstract description 38
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 34
- 238000005488 sandblasting Methods 0.000 claims description 25
- 239000003350 kerosene Substances 0.000 claims description 24
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 12
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 11
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000010431 corundum Substances 0.000 claims description 10
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 10
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 8
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 5
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 3
- 238000001694 spray drying Methods 0.000 claims description 3
- 238000000889 atomisation Methods 0.000 claims description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 abstract description 27
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 abstract description 21
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 abstract description 7
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 abstract description 7
- 239000011148 porous material Substances 0.000 abstract description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 18
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 12
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 12
- 230000004580 weight loss Effects 0.000 description 6
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 4
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 238000007788 roughening Methods 0.000 description 3
- 229910000906 Bronze Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010974 bronze Substances 0.000 description 2
- KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N copper tin Chemical compound [Cu].[Sn] KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 206010035148 Plague Diseases 0.000 description 1
- 241000607479 Yersinia pestis Species 0.000 description 1
- 229910000905 alloy phase Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010953 base metal Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000005422 blasting Methods 0.000 description 1
- 238000005255 carburizing Methods 0.000 description 1
- 238000005524 ceramic coating Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000010285 flame spraying Methods 0.000 description 1
- 238000007709 nanocrystallization Methods 0.000 description 1
- 238000005121 nitriding Methods 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
- C23C4/04—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the coating material
- C23C4/06—Metallic material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
- B22F1/12—Metallic powder containing non-metallic particles
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C29/00—Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides
- C22C29/02—Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides based on carbides or carbonitrides
- C22C29/06—Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides based on carbides or carbonitrides based on carbides, but not containing other metal compounds
- C22C29/067—Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides based on carbides or carbonitrides based on carbides, but not containing other metal compounds comprising a particular metallic binder
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C29/00—Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides
- C22C29/02—Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides based on carbides or carbonitrides
- C22C29/06—Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides based on carbides or carbonitrides based on carbides, but not containing other metal compounds
- C22C29/08—Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides based on carbides or carbonitrides based on carbides, but not containing other metal compounds based on tungsten carbide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
- C23C4/12—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the method of spraying
- C23C4/129—Flame spraying
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
Abstract
本发明公开了一种高熵合金/陶瓷复合涂层及其制备方法。所述涂层由高熵合金/陶瓷复合粉末通过喷涂而成；所述高熵合金/陶瓷复合粉末按照质量百分比，由10～25％的高熵合金CoCrNiAlTiNb、20～35％的Cr2C3和40～70％的WC组成；所述高熵合金CoCrNiAlTiNb按照原子比，Co：Cr：Ni：Al：Ti：Nb＝20‑45：10～25：10～25：5～10：5～10：1～5。本发明的复合涂层具有孔隙低，结合力强、抗空蚀、抗磨损、抗腐蚀等优点，在解决水力装备空蚀、磨损方面具有独特的优势。
Description
技术领域
本发明属于涂料领域，具体涉及一种高熵合金/陶瓷复合涂层及其制备方法。
背景技术
水轮机空蚀、泥沙磨损一直是困扰水轮机长寿命运行的关键技术问题。我国河流多泥沙，约有30—40％的水轮机存在泥沙磨损问题，几乎所有水轮机的设计工况外运行都存在空蚀问题。由于青铜峡水电站处于多泥沙的黄河干流上，运行环境非常恶劣，泥沙严重，空蚀也比较严重，电站水轮机在运行一段时间后，水轮机叶片表面在高含沙量水流的冲击下，出现了大面积的磨损，泥沙磨损、空蚀相互叠加，加剧了水轮机叶片的表面损坏。
目前国内外解决空蚀、泥沙磨损的主要技术手段主要有：优化水力设计、提高母材韧性、涂覆有机涂层、渗碳渗氮、表面喷丸纳米化、火焰喷涂等手段来提高水力装备的抗空蚀、抗磨损性能。但以上方法效果均不佳。
高熵合金具有独特的合金相结构、优异的性能，如高熵合金具有高强度与硬度、良好的耐磨性、良好的塑性和韧性、耐腐蚀性等优点。这为解决水力装备叶片空蚀提供了新思路。本发明结合CoCrNiAlTiNb高熵合金和WC、Cr2C3陶瓷粉末特性，并且利用氧-煤油超音速喷涂制备出一种新的表面改性技术，具有孔隙低，结合力、抗空蚀、抗磨损高等优点，制备得到的高熵合金/陶瓷复合涂层在解决水力装备空蚀、磨损方面具有独特的优势。
发明内容
本发明的目的在于针对青铜峡水电站过流部件空蚀、泥沙磨损问题，提供一种高熵合金/陶瓷复合涂层及其制备方法，尤其是大气超音速喷涂制备涂层的方法。本发明的复合涂层具有抗空蚀、抗泥沙磨损和抗腐蚀等优点。
本发明所采用的技术方案如下：
一种高熵合金/陶瓷复合涂层，所述涂层由高熵合金/陶瓷复合粉末通过喷涂而成；所述高熵合金/陶瓷复合粉末按照质量百分比，由10～25％的高熵合金CoCrNiAlTiNb、20～35％的Cr2C3和40～70％的WC组成；所述高熵合金CoCrNiAlTiNb按照原子比，Co：Cr：Ni：Al：Ti：Nb＝20-45：10～25：10～25：5～10：5～10：1～5。
进一步地，所述喷涂采用氧-煤油超音速喷涂设备。
本发明还提供上述高熵合金/陶瓷复合涂层的制备方法，包括如下步骤：
步骤1：将Co粉末、Cr粉末、Ni粉末、Al粉末、Ti粉末、Nb粉末、Cr2C3和WC粉末按比例进行配置，然后通过机械混合法、喷雾干燥法或气雾化法得到高熵合金/陶瓷复合粉末；
步骤2：将高熵合金/陶瓷复合粉末分开放置平铺，进行烘干，温度为100～120℃，烘干时间为2～4小时；
步骤3：用丙酮或酒精将喷涂基材表面清洗干净，并于50～60℃烘干，除去其表面油渍污物；
步骤4：采用空气动力喷砂对上述喷涂基材表面进行除锈和毛化处理，喷砂处理选用20～30目白刚玉或棕刚玉，喷砂时压缩空气的压力为0.4～0.6MPa，喷砂距离为100～150mm，喷砂角度为65°～90°；
步骤5：利用氧-煤油超音速喷涂工艺，制备高熵合金/陶瓷复合涂层。
进一步地，所述高熵合金/陶瓷复合粉末颗粒尺度为5～35μm。
进一步地，所述高熵合金/陶瓷复合涂层的厚度为0.10～0.5mm。
进一步地，所述氧-煤油超音速喷涂工艺的参数为：
煤油流量为22～30L/h，煤油压力为1.5～2.0MPa，氧气流量为840～950L/min，氧气压力为1.7～2.0MPa,送粉速率为80～100g/min,氮气流量为10～15L/min,氮气压力为1.0～1.2MPa，喷涂距离为350mm～400mm。
本发明解决了水轮机、泵等过流部件因空蚀、泥沙磨损问题导致涂层性能下降等问题。本发明的生产成本低，制备方法工艺可靠，性能稳定。
本发明的有益效果为：
本发明通过对高熵合金/陶瓷复合粉末组分的选择及涂层制备方法的不断探究，利用氧-煤油超音速喷涂制备出了高熵合金/陶瓷复合涂层。
本发明的高熵合金/陶瓷涂层致密均匀，孔隙率在0.5％以下；显微硬度750～1250HV0.2；在相同的空蚀测试参数下，涂层抗空蚀性能是基体的5～8倍；在相同的泥沙磨损测试参数下，涂层的抗泥沙磨损性能是基体的10～17倍，耐中性盐雾腐蚀时间超过72h。
本发明高熵合金/陶瓷复合涂层的制备方法工艺可靠，性能稳定。
具体实施方式
为了使本发明的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例中喷涂基体可采用ZG06Cr13Ni5Mo钢、ZG06Cr16Ni5Mo钢、ZG0Cr13Ni4Mo钢、ZG0Cr16Ni5Mo钢等。
实施例1
(1)将Co粉末、Cr粉末、Ni粉末、Al粉末、Ti粉末、Nb粉末、Cr2C3、WC粉末按所述比例进行配置；具体比例如下：CoCrNiAlTiNb、Cr2C3和WC混合物中，Cr2C3质量百分比为20％，WC质量百分比为65％，CoCrNiAlTiNb质量百分比为15％；在CoCrNiAlTiNb粉末中：Co的原子百分比为45％；Cr的原子百分比为20％；Ni的原子百分比为20％；Al的原子百分比为7％；Ti的原子百分比为5％；Nb的原子百分比为3％；将配置好的粉末通过机械混合法制备得到高熵合金/陶瓷复合粉末；
(2)将高熵合金/陶瓷复合粉末分开放置平铺，放在保温箱内进行烘干，保温温度为100℃，烘干时间为3小时；
(3)用丙酮或酒精将喷涂基材表面清洗干净，并放于保温箱内50℃烘干，除去其表面油渍污物；
(4)采用空气动力喷砂方法对上述喷涂基体表面进行除锈和毛化处理，喷砂处理选用24目白刚玉或棕刚玉，喷砂时压缩空气的压力为0.6MPa，喷砂距离为100～150mm，喷砂角度为65°～90°；
(5)利用氧-煤油超音速喷涂工艺制备高熵合金/陶瓷复合涂层，其中氧-煤油超音速喷涂工艺的参数为：煤油流量为26L/h，煤油压力为1.8MPa，氧气流量为880L/min，氧气压力为1.9MPa，送粉速率为85g/min，氮气流量为12L/min，氮气压力为1.2MPa，喷涂距离为365mm。
(6)制备的高熵合金/陶瓷复合涂层厚度为0.32mm，涂层的孔隙率0.37％，显微硬度1164HV0.2；基体与涂层结合强度在77MPa；在相同的空蚀条件下，涂层的抗空蚀性能是基体ZG06Cr13Ni5Mo不锈钢的6.57倍(涂层的空蚀失重是：0.00081g，基体ZG06Cr13Ni5Mo不锈钢的空蚀失重是：0.00532g)；抗泥沙磨损性能是基体ZG06Cr13Ni5Mo不锈钢的13.5倍(涂层的泥沙磨损失重是：0.01329g，基体ZG06Cr13Ni5Mo不锈钢的泥沙磨损失重是：0.17948g)；耐中性盐雾腐蚀时间超过72h。
实施例2
(1)将Co粉末、Cr粉末、Ni粉末、Al粉末、Ti粉末、Nb粉末、Cr2C3、WC粉末按所述比例进行配置；具体比例如下：CoCrNiAlTiNb、Cr2C3和WC混合物中，Cr2C3质量百分比为20％，WC质量百分比为60％，CoCrNiAlTiNb质量百分比为20％；CoCrNiAlTiNb中：Co的原子百分比为41％；Cr的原子百分比为25％；Ni的原子百分比为18％；Al的原子百分比为7％；Ti的原子百分比为5％；Nb的原子百分比为4％；将配置好的粉末通过喷雾干燥法制备得到高熵合金/陶瓷复合粉末；
(2)将高熵合金/陶瓷复合粉末粉末分开放置平铺，放在保温箱内进行烘干，保温温度为120℃，烘干时间为2小时；
(3)用丙酮或酒精将喷涂基材表面清洗干净，并放于保温箱内60℃烘干，除去其表面油渍污物；
(4)采用空气动力喷砂方法对上述喷涂基体表面进行除锈和毛化处理，喷砂处理选用20～30目白刚玉或棕刚玉，喷砂时压缩空气的压力为0.5MPa，喷砂距离为100～150mm，喷砂角度为65°～90°；
(5)利用氧-煤油超音速喷涂工艺制备高熵合金/陶瓷复合涂层，其中氧-煤油超音速喷涂工艺的参数为：煤油流量为24L/h，煤油压力为1.7MPa，氧气流量为860L/min，氧气压力为1.7MPa，送粉速率为85g/min，氮气流量为12L/min,氮气压力为1.1MPa，喷涂距离为380mm。
(6)制备的高熵合金/陶瓷复合涂层厚度为0.28mm，涂层的孔隙率0.43％，显微硬度1207HV0.2；基体与涂层结合强度在79MPa；在相同的空蚀条件下，涂层的抗空蚀性能是基体ZG06Cr13Ni5Mo不锈钢的5.48倍(涂层的空蚀失重是：0.00097g，基体ZG06Cr13Ni5Mo不锈钢的空蚀失重是：0.00532g)；抗泥沙磨损性能是基体ZG06Cr13Ni5Mo不锈钢的14.1倍(涂层的泥沙磨损失重是：0.01277g，基体ZG06Cr13Ni5Mo不锈钢的泥沙磨损失重是：0.17948g)；耐中性盐雾腐蚀时间超过72h。
实施例3
(1)将Co粉末、Cr粉末、Ni粉末、Al粉末、Ti粉末、Nb粉末、Cr2C3、WC粉末按所述比例进行配置；具体比例如下：CoCrNiAlTiNb、Cr2C3和WC混合物中，Cr2C3质量百分比为25％，WC质量百分比为60％，CoCrNiAlTiNb质量百分比为15％；CoCrNiAlTiNb中：Co的原子百分比为42％；Cr的原子百分比为21％；Ni的原子百分比为20％；Al的原子百分比为6％；Ti的原子百分比为8％；Nb的原子百分比为3％。
(2)将高熵合金/陶瓷复合粉末分开放置平铺，放在保温箱内进行烘干，保温温度为100℃，烘干时间为1.5小时；
(3)用丙酮或酒精将喷涂基材表面清洗干净，并放于保温箱内60℃烘干，除去其表面油渍污物；
(4)采用空气动力喷砂方法对上述喷涂基体表面进行除锈和毛化处理，喷砂处理选用20～30目白刚玉或棕刚玉，喷砂时压缩空气的压力为0.4～0.6MPa，喷砂距离为100～150mm，喷砂角度为65°～90°；
(5)利用氧-煤油超音速喷涂工艺制备高熵合金/陶瓷复合涂层，其中氧-煤油超音速喷涂工艺的参数为：煤油流量为26L/h，煤油压力为1.8MPa，氧气流量为880L/min，氧气压力为1.8MPa,送粉速率为90g/min,氮气流量为13L/min,氮气压力为1.2MPa，喷涂距离为370mm；
(6)制备的高熵合金/陶瓷复合涂涂层厚度为0.38mm，涂层的孔隙率0.47％，显微硬度1255HV0.2；基体与涂层结合强度在82MPa；在相同的空蚀条件下，涂层的抗空蚀性能是基体ZG06Cr13Ni5Mo不锈钢的7.39倍(涂层的空蚀失重是：0.00072g，基体ZG06Cr13Ni5Mo不锈钢的空蚀失重是：0.00532g)；抗泥沙磨损性能是基体ZG06Cr13Ni5Mo不锈钢的13.87倍(涂层的泥沙磨损失重是：0.01294g，基体ZG06Cr13Ni5Mo不锈钢的泥沙磨损失重是：0.17948g)；耐中性盐雾腐蚀时间超过72h。
以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。
Claims (7)
1.一种高熵合金/陶瓷复合涂层，其特征在于，所述涂层由高熵合金/陶瓷复合粉末通过喷涂而成；所述高熵合金/陶瓷复合粉末按照质量百分比，由10～25％的高熵合金CoCrNiAlTiNb、20～35％的Cr2C3和40～70％的WC组成；所述高熵合金CoCrNiAlTiNb按照原子比，Co：Cr：Ni：Al：Ti：Nb＝20-45：10～25：10～25：5～10：5～10：1～5。
2.根据权利要求1所述的高熵合金/陶瓷复合涂层，其特征在于，所述喷涂采用氧-煤油超音速喷涂设备。
3.一种如权利要求1或2所述的高熵合金/陶瓷复合涂层的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：将Co粉末、Cr粉末、Ni粉末、Al粉末、Ti粉末、Nb粉末、Cr2C3和WC粉末按比例进行配置，然后通过机械混合法、喷雾干燥法或气雾化法得到高熵合金/陶瓷复合粉末；
步骤2：将高熵合金/陶瓷复合粉末分开放置平铺，进行烘干，温度为100～120℃，烘干时间为2～4小时；
步骤3：用丙酮或酒精将喷涂基材表面清洗干净，并于50～60℃烘干，除去其表面油渍污物；
步骤4：采用空气动力喷砂工艺对上述喷涂基材表面进行除锈和毛化处理；
步骤5：利用氧-煤油超音速喷涂工艺，制备高熵合金/陶瓷复合涂层。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述高熵合金/陶瓷复合粉末颗粒尺度为5～35μm。
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述高熵合金/陶瓷复合涂层的厚度为0.10～0.5mm。
6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述喷砂工艺选用20～30目白刚玉或棕刚玉，喷砂时压缩空气的压力为0.4～0.6MPa，喷砂距离为100～150mm，喷砂角度为65°～90°。
7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述氧-煤油超音速喷涂工艺的参数为：
煤油流量为22～30L/h，煤油压力为1.5～2.0MPa，氧气流量为840～950L/min，氧气压力为1.7～2.0MPa,送粉速率为80～100g/min,氮气流量为10～15L/min,氮气压力为1.0～1.2MPa，喷涂距离为350mm～400mm。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310693932.8A CN116891989A (zh) | 2023-06-13 | 2023-06-13 | 一种高熵合金/陶瓷复合涂层及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310693932.8A CN116891989A (zh) | 2023-06-13 | 2023-06-13 | 一种高熵合金/陶瓷复合涂层及其制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116891989A true CN116891989A (zh) | 2023-10-17 |
Family
ID=88311422
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310693932.8A Pending CN116891989A (zh) | 2023-06-13 | 2023-06-13 | 一种高熵合金/陶瓷复合涂层及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116891989A (zh) |
-
2023
- 2023-06-13 CN CN202310693932.8A patent/CN116891989A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105648296B (zh) | 一种含Re的抗高温碳化钨基金属陶瓷复合粉末、涂层及其制备工艺 | |
| CN110144510B (zh) | 一种碳化钨-碳化铬-镍钼复合粉末、涂层及其制备方法 | |
| CN105039964A (zh) | 镁合金表面抗腐蚀、耐磨损复合涂层及其制备方法 | |
| CN112626443A (zh) | 一种耐磨防腐涂层及其制备方法 | |
| CN112063958A (zh) | 一种涂覆有非晶合金涂层的往复泵柱塞及其加工工艺 | |
| CN105401116A (zh) | 一种钛合金TiAl3-Al复合涂层制备方法 | |
| CN107937875A (zh) | 一种烧结钕铁硼磁体表面防护涂层的制备方法 | |
| CN106893961A (zh) | 一种强化水轮机叶片表面的超音速火焰喷涂方法 | |
| CN108531844B (zh) | 一种用于h13钢表面防护的稀土氧化物掺杂的抗高温氧化与耐磨涂层的制备方法 | |
| CN113652624B (zh) | 适用于氧-丙烷超音速火焰短距离喷涂的碳化钨/碳化硅基复合材料、涂层及其制备方法 | |
| CN105463443B (zh) | 一种海洋钻井平台耐腐涂层制备方法 | |
| CN109082624A (zh) | 一种钕铁硼磁体表面超音速火焰热喷涂涂层的制备方法 | |
| CN109972020B (zh) | 一种高耐蚀复合涂层及其制备方法 | |
| CN115772639A (zh) | 一种高熵合金/陶瓷复合抗空蚀抗磨蚀涂层及其制备方法 | |
| CN101698940B (zh) | 高抗汽蚀性复合覆层及其制备方法 | |
| CN116891989A (zh) | 一种高熵合金/陶瓷复合涂层及其制备方法 | |
| CN104099608B (zh) | 一种冷喷涂制备Cu-Ag-Zn可磨耗封严涂层的方法 | |
| CN110241352B (zh) | 一种用于水轮机的耐磨蚀复合材料及其制备方法与应用 | |
| CN109182946B (zh) | 一种用于水利液压启闭机活塞杆的耐磨耐蚀耐中高温涂层的组合物、涂层及其制备方法 | |
| CN110616393A (zh) | 一种阀门过流表面耐磨耐腐蚀性喷涂层及其制备方法 | |
| CN113897575B (zh) | 一种碳化钨基复合粉末、涂层及其制备工艺 | |
| CN112275593B (zh) | 一种改进涂层微观结构的方法 | |
| CN113388833A (zh) | 一种抗冲蚀磨损的流体阀门零件制备方法 | |
| CN110257752A (zh) | 一种树脂基复合材料导流叶片抗冲刷涂层的制备方法 | |
| CN108588625B (zh) | 一种钢结构用ZnAlMgSiB防腐涂层及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |