The invention relates to a wear resistant and corrosion resistant CrVNiHfNb high entropy alloy and a preparation method thereof. The composition of the high entropy alloy is CrVNiHfNb, in which the molar ratio of each element is 1:1:1:1:1 or mole ratio. High entropy alloy materials with high hardness and good corrosion resistance are prepared by the non consumable vacuum arc melting process, which make up for the deficiency of the traditional alloy and meet the application demand of high hardness and corrosion resistance materials in the future. The main preparation processes are as follows: (1) ultrasonic treatment; (2) material weighing; (3) out of sample in furnace; (4) pumping high vacuum; (5) molten titanium deoxidization; (6) alloy smelting; (7) casting alloy. The CrVNiHfNb high entropy alloy prepared by the invention has the structure of body centered cubic and face centered cubic, and has the advantages of high hardness and corrosion resistance. The alloy has good application prospects in the field of wear resistance and corrosion resistance.
【技术实现步骤摘要】
一种耐磨、耐蚀CrVNiHfNb高熵合金及其制备方法
本专利技术涉及一种高熵合金材料及其制备方法,具体而言,涉及一种高硬度、耐腐蚀的CrVNiHfNb高熵合金及其制备方法,属于合金材料及其制备
技术介绍
传统的合金设计理念是以一种或两种元素为基体,添加少量的其他元素,形成合金,如铝合金、镁合金、不锈钢以及块体非晶合金等。传统的晶体学理论认为,添加过多微量合金元素会导致形成多种金属间化合物和其他复杂组织结构,使得合金的机械性能降低,难以在实际中应用。20世纪90年代,中国台湾学者叶均蔚率先提出了一种新颖的合金设计理念,由5种及5种以上主要金属元素构成,且每种主要元素原子百分比为5%~35%的合金,即多主元合金。由于合金的组元种类多且含量都很高,其原子排列混合熵很高,被称为多主元高熵合金,又形成固溶体结构,这必然会导致固溶体结构存在一定的晶格畸变,原子尺寸差异越大,晶格畸变越严重。严重的晶格畸变会导致高的固溶强化,加上原子迟滞扩散的作用,使得多主元高熵合金表现出了良好的性能,例如高强度、高硬度、耐磨、耐腐蚀、耐高温蠕变、耐高温氧化等等,具有很好的研究前景。因此,多主元高熵合金的研发对传统冶金和钢铁行业的提升具有重要意义。因此,开发硬度高、耐蚀性强的CrVNiHfNb高熵合金也具有非常重要的意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于开发出具有耐磨性和耐蚀性俱佳的CrVNiHfNb高熵合金,使其满足在现代工业中人们对材料硬度、耐蚀性能的要求,促进高熵合金的广泛应用。本专利技术为解决上述技术问题而采取的技术方案为:一种高熵合金材料,成分为CrVNiHfNb,其 ...
【技术保护点】
1.一种高熵合金材料,其特征在于:所述高熵合金成分为CrVNiHfNb,其中,Cr:V:Ni:Hf:Nb的摩尔比依次为1:1:1:1:1或等摩尔比;采用的Cr、V、Ni、Hf和Nb金属材料的纯度不小于99.7wt.%;且Cr、V、Ni、Hf和Nb各材料的形态均为除粉末状外的片状、块状或大颗粒状。
【技术特征摘要】
1.一种高熵合金材料,其特征在于:所述高熵合金成分为CrVNiHfNb,其中,Cr:V:Ni:Hf:Nb的摩尔比依次为1:1:1:1:1或等摩尔比;采用的Cr、V、Ni、Hf和Nb金属材料的纯度不小于99.7wt.%;且Cr、V、Ni、Hf和Nb各材料的形态均为除粉末状外的片状、块状或大颗粒状。2.制备如权利要求1所述的一种CrVNiHfNb高熵合金的方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1:将Cr、V、Ni、Hf和Nb材料置于容器内,再分别进行超声处理,备用;步骤2:按照所述的组分,按照等摩尔比例进行精确的称量配比步骤1得到的Cr、V、Ni、Hf和Nb材料;步骤3:使用真空非自耗电极电弧炉熔炼合金,首先将片状、块状或大颗粒状的原料样品放置在外围的熔炼槽内,并将纯钛粒放置在最中间的熔炼槽内,放置完毕之后关闭炉门,拧紧样品室四个封闭旋钮;步骤4:对样品室抽真空,当真空度达到5×10-3Pa后,充入纯度为99.99%氩气直到炉内压力达到半个大气压,并重复此步骤2~3次;重复抽真空的目的在于洗气,反复充放氩气使得熔炼炉中的空气尽量减到最小;步骤5:真空抽完之后充放氩气直到炉内...
【专利技术属性】
技术研发人员:肖逸锋,邓季龙,夏秀艳,许艳飞,吴靓,钱锦文,欧耀辉,周水波,唐少让,叶明强,曾毅夫,周益辉,
申请(专利权)人:湘潭大学,
类型:发明
国别省市:湖南,43
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