[00140014]一种具有液相分离组织的含Cu高熵合金涂层及其制备方法

1.课题来源与背景 课题来源于国家自然科学基金研究项目。多主元高熵合金因其特有的高熵效应,缓慢扩散效应,纳米相强化及超高晶格畸变等特点,具有高硬度、耐高温、耐腐蚀等多种优异性能,正逐渐受到合金材料设计人员的关注。其合金成分设计范围由5至11种主要合金元素等摩尔比或近等摩尔比配置,由于其高混合熵效应,凝固后一般可避免复杂金属间化合物的大量形核,多形成以面心立方（fee）和体心立方（bcc）简单固溶体为主的单相结构。目前,多数研宄显示高熵合金中bcc相硬度较高但脆性较大,而fee相塑性较好但硬度偏低。因此,设计fcc+bcc两相组织是高商合金性能调控的一种有意义的途径。 2.技术原理与性能指标 技术原理：液相分离是调控合金形成多相组织的一种有效手段,常见于组成元素在液相下互不相溶的多元合金中,例如在Cu-Fe、Cu-Cr、Cu-Co-Fe等铜基二元、三元合金由于铜与组成元素之间具有大的正混合热,相图中均存在一个亚稳的液相不混溶区,意味着合金熔体过冷时会分成两种不混溶液相,凝固后铜基体组织上可弥散分布接近圆形的富Fe、富Cr、富Co等硬质相,显著提高纯铜的硬度,且对导电性能损害较小。本发明中由于纳米Y2O3具有大的表面效应和小尺寸效应,可促进激光熔覆含铜高熵合金涂层熔凝时液相铜从合金熔体中分离,涂层凝固基体组织上原位自生大量弥散分布的富铜相颗粒,从而改变了涂层的单相结构,为高熵合金通过液相分离设计复相组织、拓展性能提供了新的方法。 性能指标：采用本专利方法,由于纳米Y2O3具有大的表面效应和小尺寸效应,改变了涂层的单相结构,获得了具有液相分离特殊组织的高熵合金涂层。 3. 技术的创造性与先进性 为高熵合金通过液相分离设计复相组织、拓展性能提供了新的方法。具有较好的技术先进性。 4. 技术的成熟程度,适用范围和安全性 本技术具有较高的成熟度和安全性,适用于工业上铁基材料表面进行高性能含液相分离组织的高熵合金改性技术领域。 5. 应用情况及存在的问题 本技术已完成实验室阶段研究,正在寻求初期的中试应用。 6. 历年获奖情况 暂无。