陶瓷相增强难熔高熵合金复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及陶瓷相增强难熔高熵合金复合材料及其制备方法，属于材料科学与工程技术领域，本发明专利技术通过添加陶瓷相，并使用非自耗真空电弧熔炼炉制备出了一系列陶瓷相增强难熔高熵合金复合材料。本发明专利技术的制备方法，工艺简单，便于操作；该合金呈单一BCC结构，微观组织形貌主要为树枝晶，在引入纳米第二相的同时引入间隙原子，使得平均晶粒尺寸相较于基体难熔高熵合金明显减小，室温及高温力学性能明显提高，在800℃下具有优异的高温组织结构稳定性。本发明专利技术能显著提高机械工程装备及部件的使役温度，有望取代镍基超级合金在航空航天、交通运输、石油化工、机械电子、汽车制造等领域具有广阔的应用前景。阔的应用前景。阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
陶瓷相增强难熔高熵合金复合材料及其制备方法


[0001]本专利技术属于材料科学与工程
，具体涉及陶瓷相增强难熔高熵合金复合材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]难熔高熵合金是以四种及四种以上难熔元素作为主元，以等原子比或近等原子比形成的具有简单晶体结构的固溶体，是基于发展高温结构金属而开发的新型高熵合金体系。2010年美国空军实验室Senkov等人公开报道第一篇具体合金成分合金，近十年来难熔高熵合金获得了极大发展。难熔高熵合金由于其简单的相结构、优异的抗高温软化性能、良好的耐腐蚀性能等优点，在诸如航海航天、深空探测、国防军工、核电能源等极端服役环境领域中具有巨大应用潜力。
[0003]难熔高熵合金组元为难熔金属元素，包括Mo、Ti、V、Nb、Hf、Ta、Cr、W、Zr，主要体系有NbMoTaW和HfNbTaTiZr两大类。NbMoTaW类合金优异的高温力学性能和结构稳定性使其有望应用于极端高温环境，但合金密度大、室温强度不足、脆性大、以及抗氧化性能差等缺点，严重限制了其应用。HfNbTaTiZr系难熔高熵合金密度较低，室温强韧本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.陶瓷相增强难熔高熵合金复合材料，其特征在于，包括按原子比组成4
‑
6种金属元素和陶瓷相，所述的4
‑
6种金属元素选自W、Re、Ta、Mo、Nb、Hf、Zr、Ti、V、Cr；每种所述的金属元素的原子百分比含量为a，满足5％≤a≤35％；所述的陶瓷相原子百分比含量为b，满足1％≤b≤20％。2.根据权利要求1所述的陶瓷相增强难熔高熵合金复合材料，其特征在于，所述的陶瓷相选自Al2O3、Y2O3、SiC、AlN、TiB2中的任意一种或几种的组合。3.权利要求1所述的陶瓷相增强难熔高熵合金复合材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：按照合金组元种类取相应的单质纯金属原料，超声清洗吹干后，并按照合金成分进行精确配料；步骤2：按照元素熔点由低到高的顺序将称量好的各元素原料依次放置于非自耗真空电弧熔炼炉的水冷铜模坩埚中，陶瓷相放在最底部，并将真空电弧熔炼炉的真空仓气压抽至5
×
10
‑3Pa以下；步骤3：真空电弧熔炼，为保证合金均匀，合金熔化...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈宝龙，王冰洁，王倩倩，孙博，郭杨斌，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：