[发明专利]一种难熔中高熵合金表面原位自生耐磨陶瓷涂层的制备方法

权利要求书

1.一种难熔中高熵合金表面原位自生陶瓷涂层的制备方法，其特征在于；包括以下步骤:

(a)对TiNbZr难熔中高熵合金表面进行预处理；得到表面清洁干燥的TiNbZr难熔中高熵合金；

(b)利用微弧氧化技术，在表面清洁干燥的TiNbZr难熔中高熵合金表面制备原位自生氧化物陶瓷涂层；微弧氧化时，采用恒压电源并控制正向电压为150～400V；

(c)通过后续热处理，对TiNbZr难熔中高熵合金表面陶瓷涂层进行组织调控并耐摩擦性能；热处理时，控制热处理温度为450～600℃。

2.根据权利要求1所述的一种难熔中高熵合金表面原位自生陶瓷涂层的制备方法，其特征在于：所述TiNbZr难熔中高熵合金包括TiNbZr难熔中熵合金、含TiNbZr的高熵合金；

所述TiNbZr难熔中熵合金中，以摩尔比计，Ti：Nb：Zr＝0.95～1.05：0.95～1.05：0.95～1.05。

所述含TiNbZr的难熔高熵合金由Hf、Nb、Ta、Zr、Ti按原子比,Hf：Nb：Ta：Zr：Ti＝0.95～1.05：0.95～1.05：0.95～1.05：0.95～1.05：0.95～1.05组成。

3.根据权利要求1所述的一种难熔中高熵合金表面原位自生陶瓷涂层的制备方法，其特征在于：利用微弧氧化技术，在表面清洁干燥的TiNbZr难熔中高熵合金表面制备原位自生氧化物陶瓷涂层时，所用电解液包括下述组分：

Na₂(EDTA)24～48g/L、优选为30～42g/L、进一步优选36.0～36.1g/L；

草酸钙6～30g/L、优选为12～24g/L、进一步优选18.8～18.9g/L；

NaOH 5～15g/L、优选为8～12g/L、进一步优选10.7～10.8g/L；

Na₂SiO₃ 4～8g/L、优选为5～7g/L、进一步优选6.0～6.1g/L。

4.根据权利要求3所述的一种难熔中高熵合金表面原位自生陶瓷涂层的制备方法，其特征在于：先将配取的Na₂(EDTA)、草酸钙、NaOH混合均匀后，在使用前加入配取的Na₂SiO₃并搅拌至均匀。

5.根据权利要求1所述的一种难熔中高熵合金表面原位自生陶瓷涂层的制备方法，其特征在于：利用微弧氧化技术，在表面清洁干燥的TiNbZr难熔中高熵合金表面制备原位自生氧化物陶瓷涂层时，控制正向电压为150～350V；负向电压8～12V、优选为10V；工作频率350～650Hz、优选为500Hz；正负占空比30～50％、优选为40％；正负脉冲个数1～3个、优选为1个。

6.根据权利要求5所述的一种难熔中高熵合金表面原位自生陶瓷涂层的制备方法，其特征在于：微弧氧化时，控制工作时间为4～8min、进一步优选为5min，温度小于等于40℃。

7.根据权利要求5所述的一种难熔中高熵合金表面原位自生陶瓷涂层的制备方法，其特征在于：当合金为TiNbZr难熔中熵合金时，采用正向电压150V～300V、负向电压10V、工作频率500Hz、正负占空比40％、正负脉冲个数1、工作时间5min。

8.根据权利要求5所述的一种难熔中高熵合金表面原位自生陶瓷涂层的制备方法，其特征在于：当合金为含TiNbZr的难熔高熵合金时，采用正向电压300V～350V、负向电压10V、工作频率500Hz、正负占空比40％、正负脉冲个数1、工作时间5min。在实际应用时，经上述微弧氧化后，配合后期600℃，2h热处理，即可得到厚度为10～15μm的陶瓷涂层。