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一种六元或六元以上共晶高熵合金及其制备方法技术

技术编号:37850412 阅读:22 留言:0更新日期:2023-06-14 22:38
本发明专利技术公开一种六元或六元以上共晶高熵合金及其制备方法,该所述的共晶高熵合金原子成分为Co、Cr、Fe、Ni、Nb、Ta、Mo和W,其中Co:Cr:Fe:Ni:Nb:Ta:Mo:W的原子百分比分别为21%~25%:21 %~25%:21%~25%:21%~25%:0~14%:0~15%:0~16%:0~13%。制备工艺如下:选用纯度高于99.95wt%的Co、Cr、Ni和Fe四种元素作为基体,Nb、Ta、Mo和W四种元素中的两种及两种以上的元素组合作为合金元素进行配料,利用非自耗真空电弧熔炼炉制备该高熵合金。本发明专利技术所述高熵合金片层细小、组织均匀,表现出优异的综合力学性能。所述共晶高熵合金的具有良好的强塑性匹配,应用前景广阔。应用前景广阔。应用前景广阔。

【技术实现步骤摘要】
一种六元或六元以上共晶高熵合金及其制备方法


[0001]本专利技术涉及金属材料及其制备领域,提供一种六元或六元以上的共晶高熵合金及其制备方法。

技术介绍

[0002]近年来,高熵合金(HEA)得到人们的广泛关注,此类合金的主元素和构型熵远高于传统合金,高熵合金作为21世纪提出的新材料,突破了过去传统合金基元的限制。高熵合金一般由五种或五种以上的金属或非金属通过等原子比或非等原子比的方式组合而成,现今高熵合金的发展也扩展到四种或四种以上的金属或非金属元素。与传统合金相比,高熵合金具有四大效应: 高熵效应、晶格畸变效应、迟滞扩散效应和鸡尾酒效应。这四种效应使高熵合金具备许多优异的性能,如高强度硬度,良好的耐磨、耐腐蚀性能等。其中晶格畸变效应使得多主元高熵合金具有较高的硬度和良好的导电、导热性能,而迟缓扩散效应一般能够提高合金的热稳定性。此外,学者利用鸡尾酒效应改变合金的成分,设计出一些特定性能极为优越的高熵合金。
[0003]卢一平教授在 2014 年提出了共晶高熵合金的概念,并成功制备出兼具有FCC和B2相的高强度和高韧性的铸态共晶高熵合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种六元或六元以上共晶高熵合金,其特征在于,其原料组分按原子摩尔百分比如下:Co:21%~25%、Cr:21%~25%、Fe:21%~25%、Ni:21.75%~22.5%、Nb:0 ~14%、Ta:0 ~16%、Mo:0~16%、W:0~13%,其中,Nb、Ta、Mo或W中至少有两个不同时为0。2.如权利要求1所述的六元或六元以上共晶高熵合金,其特征在于,选用Co、Cr、Fe、Ni作为基体元素并且以等原子比设计时,选用Nb、Ta、Mo或W中的一种作为共晶的主元素,加入其它元素的一种或一种以上并调整其成分,得到六元或六元以上共晶高熵合金。3.如权利要求2所述的六元或六元以上共晶高熵合金,其特征在于,原料组分按原子摩尔百分比如下:Co:21.75%、Cr:21.75%、Fe:21.75%、Ni:21.75%、Nb:8%、Mo:5% 。4.如权利要求2所述的六元或六元以上共晶高熵合金,其特征在于,原料组分按原子摩尔百分比如下:Co:22.5%、Cr:22.5%、Fe:22.5%、Ni:22.5%、Nb:6%、Ta:4%。5.如权利要求2所述的六元或六元以上共晶高熵合金,其特征在于,原料组分按原子摩尔百分比如下:Co:22%、Cr:22%、Fe:22%、Ni:22%、Nb:5%、Ta:4%、Mo:3%。6.如权利要求2所述的六元或六元以上共晶高熵合金,其特征在于,原料组分按原子摩尔百分比如下:Co:22%、Cr:22%、Fe:22%、Ni:22%、Nb:5%、Ta:3%、Mo:2%、W:2%。7.如权利要求1

6任一项所述的六元或六元以上的共晶高熵合金的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)采用权利要求1

6中任一项所述的Co、Cr、Fe、Ni、Nb、Ta、Mo和W八种元素作为原料进行配料;(2)去除原料金属Co、Cr、Fe、Ni、Nb、Ta、Mo和W的表面氧化皮,并清洗、干燥;(3)将Co、Cr、Fe和Ni的混合原料铺于坩埚底层,Nb、Ta、Mo或W中的至少一种放置于上层,再在其上面再铺一层Co、Cr、Fe和Ni的混合,然后再放Nb、Ta、Mo或W中的至少一种,最后最上层再铺一层Co、Cr、Fe和Ni;熔炼第一层的CoCrFeNi后晃动电极,使熔化的金属和第二层的金属熔化,发生共晶反应,形成的共晶金属液渗透进第三层的CoCrFeNi层,下移电极位置,使电极和熔化的金属液之间的距离保持在3

5mm,同时晃动电极使第三层的金属熔化,以此类推,最终获得六元及六元以上的共晶高熵合金。8.如权利要求7所述的六元或六元以上的共晶高熵合金的制备方法,其特征在于,使用非自耗真空熔炼炉熔炼时,抽真...

【专利技术属性】
技术研发人员:叶喜葱雷浩锋李波方东赵光伟
申请(专利权)人:三峡大学
类型:发明
国别省市:

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