本發(fā)明涉及粉末冶金領(lǐng)域，具體涉及一種涂層用多主元合金粉末及其制備方法。

背景技術(shù)：

粉末冶金技術(shù)被廣泛應(yīng)用于交通、機械、電子、航空航天、軍事工業(yè)、生物、新能源等眾多領(lǐng)域，具備節(jié)能、省材、性能優(yōu)異、精度高、穩(wěn)定性好等優(yōu)點，特別適合大批量生產(chǎn)。粉末冶金制造的刀具性能優(yōu)異，且使用壽命較長，因此粉末冶金刀具在工具行業(yè)的應(yīng)用前景廣闊。多主元合金突破了傳統(tǒng)合金以一種或兩種元素為主元的合金設(shè)計思想，依靠近等摩爾比（不超過35at%）多種(5種以上)金屬原子混合形成合金。此類合金有可能在通過合金化和加工后形成新型顯微結(jié)構(gòu)并具有優(yōu)異性能，從而沖破傳統(tǒng)金屬材料性能極限，滿足工業(yè)技術(shù)發(fā)展對材料的更高需求。多主元合金因具有很高的熵和原子不易擴散的特性，容易獲得熱穩(wěn)定性高的固溶相和納米結(jié)構(gòu)，甚至非晶結(jié)構(gòu)，不同的合金顯示不同的特性。目前，多主元合金材料的制備主要是熔鑄法，而多主元合金粉末制備較為困難；此外，多主元合金體系主要集中在含有鐵鈷鎳系列，而多主元合金的體系種類還有很大的潛力值得挖掘，尤其是對新型多主元合金體系的研究為多主元合金理論體系的完善和產(chǎn)品開發(fā)意義重大。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提出了一種涂層用多主元合金粉末及其制備方法，制備出適合近凈成形所需的多主元合金粉末。

實現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種涂層用多主元合金粉末，按化學(xué)式Al_xCoCu_yFe_zMnNi_mMg_r配制金屬粉末：其中0.1≤x≤1.2、0.1≤y≤1.2、0.1≤z≤1.2、0.1≤m≤1.2、0≤r≤1.2；且0.01<x/(x+y+z+m+r+2)<0.20、0.01<y/(x+y+z+m+r+2)<0.20、0.01<z/(x+y+z+m+r+2)<0.20、0.01<m/(x+y+z+m+r+2)<0.20、0≤r/(x+y+z+m+r+2) <0.20。

所述的涂層用多主元合金粉末的制備方法，步驟如下：

（1）將金屬粉末置于球磨罐中，加入過程控制劑和不銹鋼球，然后在惰性氣體環(huán)境下將球磨罐密封起來；

（2）將步驟（1）中球磨罐置于球磨機上進(jìn)行高能球磨，得到涂層用多主元合金粉末。

所述步驟（1）中過程控制劑為硬脂酸或固態(tài)石蠟。

所述步驟（1）中惰性氣體為氬氣或氮氣。

所述步驟（2）中球磨機為低溫行星式球磨機。

所述球磨機的球磨轉(zhuǎn)速為300~500rpm，球磨時間為4-24h。

所述金屬粉末的純度大于99.5%。

以金屬粉末總質(zhì)量為基準(zhǔn)，過程控制劑的用量為0.5~2wt%。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明制備的涂層用多主元合金粉末，能夠有效抑制金屬間化合物的形成；該方法無需加熱、節(jié)能環(huán)保、生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品組織細(xì)小均勻，能制備熔沸點差異較大的多主元合金粉末，適合制備近凈成形所需的多主元合金粉末。

附圖說明

圖1是實施例1制備的多主元合金粉末的X射線衍射圖譜。

具體實施方式

本發(fā)明技術(shù)方案不局限于以下所列舉的具體實施方式，還包括各具體實施方式之間的任意組合。

實施例1

按化學(xué)式AlCoCuFeMnNi分別稱取0.40mol的鋁粉、鈷粉、銅粉、鐵粉、錳粉和鎳粉，各種純金屬粉的純度均高于99.5%；將稱量好的上述純金屬粉末置于球磨罐中，加入1.5wt%的固態(tài)石蠟和適量的不銹鋼球，然后在氬氣氣體環(huán)境下將放有純金屬粉末的球磨罐密封起來；將上述密封好的球磨罐置于低溫行星式球磨機上進(jìn)行高能球磨，混料轉(zhuǎn)速為400rpm，時間為12h，從而得到涂層所需多主元合金粉末。

實施例2

按化學(xué)式Al_0.1CoCuFeMnNiMg分別稱取0.04mol的鋁粉與0.40mol的鈷粉、銅粉、鐵粉、錳粉、鎳粉和鎂粉，各種純金屬粉末的純度均高于99.5%；將稱量好的上述純金屬粉末置于球磨罐中，加入1.5wt%的硬脂酸和適量的不銹鋼球，然后在氮氣氣體環(huán)境下將放有純金屬粉末的球磨罐密封起來；將上述密封好的球磨罐置于低溫行星式球磨機上進(jìn)行高能球磨，混料轉(zhuǎn)速為300rpm，時間為20h，從而得到涂層所需多主元合金粉末。

實施例3

按化學(xué)式AlCoCu_0.1FeMnNiMg分別稱取0.40mol的鋁粉、鈷粉、鐵粉、錳粉、鎳粉和鎂粉與0.04mol的銅粉，各種純金屬粉末的純度均高于99.5%；將稱量好的上述純金屬粉末置于球磨罐中，加入2wt%的硬脂酸和適量的不銹鋼球，然后在氮氣氣體環(huán)境下將放有純金屬粉末的球磨罐密封起來；將上述密封好的球磨罐置于低溫行星式球磨機上進(jìn)行高能球磨，混料轉(zhuǎn)速為300rpm，時間為24h，從而得到涂層所需多主元合金粉末。

實施例4

按化學(xué)式AlCoCuFe_0.1MnNiMg分別稱取0.40mol的鋁粉、鈷粉、銅粉、錳粉、鎳粉和鎂粉與0.04mol的鐵粉，各種純金屬粉末的純度均高于99.5%；將稱量好的上述純金屬粉末置于球磨罐中，加入1.5wt%的硬脂酸和適量的不銹鋼球，然后在氮氣氣體環(huán)境下將放有純金屬粉末的球磨罐密封起來；將上述密封好的球磨罐置于低溫行星式球磨機上進(jìn)行高能球磨，混料轉(zhuǎn)速為400rpm，時間為16h，從而得到涂層所需多主元合金粉末。

實施例5

按化學(xué)式AlCoCuFeMnNi_0.1Mg分別稱取0.40mol的鋁粉、鈷粉、銅粉、鐵粉、錳粉和鎂粉與0.04mol的鎳粉，各種純金屬粉末的純度均高于99.5%；將稱量好的上述純金屬粉末置于球磨罐中，加入1wt%的硬脂酸和適量的不銹鋼球，然后在氮氣氣體環(huán)境下將放有純金屬粉末的球磨罐密封起來；將上述密封好的球磨罐置于低溫行星式球磨機上進(jìn)行高能球磨，混料轉(zhuǎn)速為500rpm，時間為8h，從而得到涂層所需多主元合金粉末。

實施例6

按化學(xué)式Al_1.2CoCuFeMnNi_0.6Mg分別稱取0.48mol的鋁粉、0.40mol的鈷粉、銅粉、鐵粉、錳粉和鎂粉與0.24mol的鎳粉，各種純金屬粉末的純度均高于99.5%；將稱量好的上述純金屬粉末置于球磨罐中，加入0.5wt%的硬脂酸和適量的不銹鋼球，然后在氬氣氣體環(huán)境下將放有純金屬粉末的球磨罐密封起來；將上述密封好的球磨罐置于低溫行星式球磨機上進(jìn)行高能球磨，混料轉(zhuǎn)速為500rpm，時間為4h，從而得到涂層所需多主元合金粉末。

實施例7

按化學(xué)式AlCoCu_1.2Fe_0.6MnNiMg分別稱取0.40mol的鋁粉、鈷粉、錳粉、鎳粉和鎂粉、0.48mol的銅粉與0.24mol的鐵粉，各種純金屬粉末的純度均高于99.5%；將稱量好的上述純金屬粉末置于球磨罐中，加入1wt%的硬脂酸和適量的不銹鋼球，然后在氬氣氣體環(huán)境下將放有純金屬粉末的球磨罐密封起來；將上述密封好的球磨罐置于低溫行星式球磨機上進(jìn)行高能球磨，混料轉(zhuǎn)速為400rpm，時間為12h，從而得到涂層所需多主元合金粉末。

實施例8

按化學(xué)式AlCoCu_0.6Fe_1.2MnNiMg分別稱取0.40mol的鋁粉、鈷粉、錳粉、鎳粉和鎂粉、0.24mol的銅粉與0.48mol的鐵粉，各種純金屬粉末的純度均高于99.5%；將稱量好的上述純金屬粉末置于球磨罐中，加入1wt%的硬脂酸和適量的不銹鋼球，然后在氬氣氣體環(huán)境下將放有純金屬粉末的球磨罐密封起來；將上述密封好的球磨罐置于低溫行星式球磨機上進(jìn)行高能球磨，混料轉(zhuǎn)速為400rpm，時間為12h，從而得到涂層所需多主元合金粉末。

實施例9

按化學(xué)式Al_0.6CoCuFeMnNi_1.2Mg分別稱取0.24mol的鋁粉、0.40mol的鈷粉、銅粉、鐵粉、錳粉和鎂粉與0.48mol的鎳粉，各種純金屬粉末的純度均高于99.5%；將稱量好的上述純金屬粉末置于球磨罐中，加入2wt%的硬脂酸和適量的不銹鋼球，然后在氬氣氣體環(huán)境下將放有純金屬粉末的球磨罐密封起來；將上述密封好的球磨罐置于低溫行星式球磨機上進(jìn)行高能球磨，混料轉(zhuǎn)速為300rpm，時間為24h，從而得到涂層所需多主元合金粉末。

實施例10

按化學(xué)式Al_0.6CoCuFeMnNiMg_1.2分別稱取0.24mol的鋁粉、0.40mol的鈷粉、銅粉、鐵粉、錳粉和鎳粉與0.48mol的鎂粉，各種純金屬粉末的純度均高于99.5%；將稱量好的上述純金屬粉末置于球磨罐中，加入2wt%的硬脂酸和適量的不銹鋼球，然后在氬氣氣體環(huán)境下將放有純金屬粉末的球磨罐密封起來；將上述密封好的球磨罐置于低溫行星式球磨機上進(jìn)行高能球磨，混料轉(zhuǎn)速為300rpm，時間為24h，從而得到涂層所需多主元合金粉末。

實施例11

按化學(xué)式Al_0.5CoCuFeMnNiMg_0.5分別稱取0.20mol的鋁粉和鎂粉與0.40mol的鈷粉、銅粉、鐵粉、錳粉和鎳粉，各種純金屬粉的純度均高于99.5%；將稱量好的上述純金屬粉末置于球磨罐中，加入1wt%的硬脂酸和適量的不銹鋼球，然后在氬氣氣體環(huán)境下將放有純金屬粉末的球磨罐密封起來；將上述密封好的球磨罐置于低溫行星式球磨機上進(jìn)行高能球磨，混料轉(zhuǎn)速為400rpm，時間為12h，從而得到涂層所需多主元合金粉末。

實施例12

按化學(xué)式Al_1.2CoCuFeMnNiMg分別稱取0.48mol的鋁粉與0.40mol的鈷粉、銅粉、鐵粉、錳粉、鎳粉和鎂粉，各種純金屬粉的純度均高于99.5%；將稱量好的上述純金屬粉末置于球磨罐中，加入1wt%的硬脂酸和適量的不銹鋼球，然后在氬氣氣體環(huán)境下將放有純金屬粉末的球磨罐密封起來；將上述密封好的球磨罐置于低溫行星式球磨機上進(jìn)行高能球磨，混料轉(zhuǎn)速為400rpm，時間為12h，從而得到涂層所需多主元合金粉末。

實施例13

按化學(xué)式AlCoCu_1.2FeMnNiMg分別稱取0.40mol的鋁粉、鈷粉、鐵粉、錳粉、鎳粉和鎂粉與0.48mol的銅粉，各種純金屬粉的純度均高于99.5%；將稱量好的上述純金屬粉末置于球磨罐中，加入1wt%的硬脂酸和適量的不銹鋼球，然后在氬氣氣體環(huán)境下將放有純金屬粉末的球磨罐密封起來；將上述密封好的球磨罐置于低溫行星式球磨機上進(jìn)行高能球磨，混料轉(zhuǎn)速為400rpm，時間為12h，從而得到涂層所需多主元合金粉末。

實施例14

按化學(xué)式AlCoCuFe_1.2MnNiMg分別稱取0.40mol的鋁粉、鈷粉、銅粉、錳粉、鎳粉和鎂粉與0.48mol的鐵粉，各種純金屬粉的純度均高于99.5%；將稱量好的上述純金屬粉末置于球磨罐中，加入1wt%的硬脂酸和適量的不銹鋼球，然后在氬氣氣體環(huán)境下將放有純金屬粉末的球磨罐密封起來；將上述密封好的球磨罐置于低溫行星式球磨機上進(jìn)行高能球磨，混料轉(zhuǎn)速為400rpm，時間為12h，從而得到涂層所需多主元合金粉末。

實施例15

按化學(xué)式AlCoCuFeMnNi_1.2Mg分別稱取0.40mol的鋁粉、鈷粉、銅粉、鐵粉、錳粉和鎂粉與0.48mol的鎳粉，各種純金屬粉的純度均高于99.5%；將稱量好的上述純金屬粉末置于球磨罐中，加入1wt%的硬脂酸和適量的不銹鋼球，然后在氬氣氣體環(huán)境下將放有純金屬粉末的球磨罐密封起來；將上述密封好的球磨罐置于低溫行星式球磨機上進(jìn)行高能球磨，混料轉(zhuǎn)速為400rpm，時間為12h，從而得到涂層所需多主元合金粉末。

實施例16

按化學(xué)式AlCoCuFeMnNiMg_1.2分別稱取0.40mol的鋁粉、鈷粉、銅粉、鐵粉、錳粉和鎳粉與0.48mol的鎂粉，各種純金屬粉的純度均高于99.5%；將稱量好的上述純金屬粉末置于球磨罐中，加入1wt%的硬脂酸和適量的不銹鋼球，然后在氬氣氣體環(huán)境下將放有純金屬粉末的球磨罐密封起來；將上述密封好的球磨罐置于低溫行星式球磨機上進(jìn)行高能球磨，混料轉(zhuǎn)速為400rpm，時間為12h，從而得到涂層所需多主元合金粉末。