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(jī)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(diǎn)，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(zhǎng)，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(jì)思想，依靠近等摩爾比（不超過(guò)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(guò)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(duì)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(kuò)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(duì)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(shí)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(shí)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(guò)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(lái)；

（2）將步驟（1）中球磨罐置于球磨機(jī)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(guò)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?dú)狻?/p>

所述步驟（2）中球磨機(jī)為低溫行星式球磨機(jī)。

所述球磨機(jī)的球磨轉(zhuǎn)速為300~500rpm，球磨時(shí)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(guò)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(wú)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(diǎn)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(shuō)明

圖1是實(shí)施例1制備的多主元合金粉末的X射線衍射圖譜。

具體實(shí)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(shí)施方式，還包括各具體實(shí)施方式之間的任意組合。

實(shí)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(lái)；將上述密封好的球磨罐置于低溫行星式球磨機(jī)上進(jìn)行高能球磨，混料轉(zhuǎn)速為400rpm，時(shí)間為12h，從而得到涂層所需多主元合金粉末。

實(shí)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?dú)鈿怏w環(huán)境下將放有純金屬粉末的球磨罐密封起來(lái)；將上述密封好的球磨罐置于低溫行星式球磨機(jī)上進(jìn)行高能球磨，混料轉(zhuǎn)速為300rpm，時(shí)間為20h，從而得到涂層所需多主元合金粉末。

實(shí)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?dú)鈿怏w環(huán)境下將放有純金屬粉末的球磨罐密封起來(lái)；將上述密封好的球磨罐置于低溫行星式球磨機(jī)上進(jìn)行高能球磨，混料轉(zhuǎn)速為300rpm，時(shí)間為24h，從而得到涂層所需多主元合金粉末。

實(shí)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?dú)鈿怏w環(huán)境下將放有純金屬粉末的球磨罐密封起來(lái)；將上述密封好的球磨罐置于低溫行星式球磨機(jī)上進(jìn)行高能球磨，混料轉(zhuǎn)速為400rpm，時(shí)間為16h，從而得到涂層所需多主元合金粉末。

實(shí)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?dú)鈿怏w環(huán)境下將放有純金屬粉末的球磨罐密封起來(lái)；將上述密封好的球磨罐置于低溫行星式球磨機(jī)上進(jìn)行高能球磨，混料轉(zhuǎn)速為500rpm，時(shí)間為8h，從而得到涂層所需多主元合金粉末。

實(shí)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(lái)；將上述密封好的球磨罐置于低溫行星式球磨機(jī)上進(jìn)行高能球磨，混料轉(zhuǎn)速為500rpm，時(shí)間為4h，從而得到涂層所需多主元合金粉末。

實(shí)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(lái)；將上述密封好的球磨罐置于低溫行星式球磨機(jī)上進(jìn)行高能球磨，混料轉(zhuǎn)速為400rpm，時(shí)間為12h，從而得到涂層所需多主元合金粉末。

實(shí)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(lái)；將上述密封好的球磨罐置于低溫行星式球磨機(jī)上進(jìn)行高能球磨，混料轉(zhuǎn)速為400rpm，時(shí)間為12h，從而得到涂層所需多主元合金粉末。

實(shí)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(lái)；將上述密封好的球磨罐置于低溫行星式球磨機(jī)上進(jìn)行高能球磨，混料轉(zhuǎn)速為300rpm，時(shí)間為24h，從而得到涂層所需多主元合金粉末。

實(shí)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(lái)；將上述密封好的球磨罐置于低溫行星式球磨機(jī)上進(jìn)行高能球磨，混料轉(zhuǎn)速為300rpm，時(shí)間為24h，從而得到涂層所需多主元合金粉末。

實(shí)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(lái)；將上述密封好的球磨罐置于低溫行星式球磨機(jī)上進(jìn)行高能球磨，混料轉(zhuǎn)速為400rpm，時(shí)間為12h，從而得到涂層所需多主元合金粉末。

實(shí)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(lái)；將上述密封好的球磨罐置于低溫行星式球磨機(jī)上進(jìn)行高能球磨，混料轉(zhuǎn)速為400rpm，時(shí)間為12h，從而得到涂層所需多主元合金粉末。

實(shí)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(lái)；將上述密封好的球磨罐置于低溫行星式球磨機(jī)上進(jìn)行高能球磨，混料轉(zhuǎn)速為400rpm，時(shí)間為12h，從而得到涂層所需多主元合金粉末。

實(shí)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(lái)；將上述密封好的球磨罐置于低溫行星式球磨機(jī)上進(jìn)行高能球磨，混料轉(zhuǎn)速為400rpm，時(shí)間為12h，從而得到涂層所需多主元合金粉末。

實(shí)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(lái)；將上述密封好的球磨罐置于低溫行星式球磨機(jī)上進(jìn)行高能球磨，混料轉(zhuǎn)速為400rpm，時(shí)間為12h，從而得到涂層所需多主元合金粉末。

實(shí)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(lái)；將上述密封好的球磨罐置于低溫行星式球磨機(jī)上進(jìn)行高能球磨，混料轉(zhuǎn)速為400rpm，時(shí)間為12h，從而得到涂層所需多主元合金粉末。