铁基高熵合金及其制造方法技术

本申请提供了一种铁基高熵合金及其制造方法，铁基高熵合金的微观组织结构由多向退火孪晶组织结构、纳米晶组织结构和超细晶组织结构组成，其中，多向退火孪晶组织结构具有不同方向的孪晶界，不同方向的孪晶界能够有效的阻碍位错运动，并且能够与位错产生相互作用以强化铁基高熵合金的屈服强度；而纳米晶组织结构也进一步强化铁基高熵合金的屈服强度；超细晶组织结构能够增强铁基高熵合金的塑性变形能力。因此，多向退火孪晶组织结构、纳米晶组织结构和超细晶组织结构能够发挥协同效应，使铁基高熵合金能够同时兼顾优异的屈服强度和塑性。高熵合金能够同时兼顾优异的屈服强度和塑性。高熵合金能够同时兼顾优异的屈服强度和塑性。

【技术实现步骤摘要】
铁基高熵合金及其制造方法


[0001]本申请涉及高熵合金
，具体而言，涉及一种铁基高熵合金及其制造方法。

技术介绍

[0002]随着人们对合金性能要求的提高，传统合金材料已经无法满足要求，为了满足日益提高的性能要求，研发人员研发出了多主元合金，又称高熵合金(HEAs)，相比于传统合金材料，高熵合金是一种不含单一主元元素，且按等原子比或近等原子比混合通过熔炼、烧结等工序制成的新型合金，此类合金具有多种优异性能，例如优异的低温力学性能、高热稳定性、优异的抗辐照性能以及良好的耐腐蚀性等特点，因此，上述高熵合金在涡轮叶片、热交换器及作为航空航天材料等领域拥有良好的应用前景。
[0003]然而，在相关技术中，高熵合金无法同时兼顾优异的屈服强度和塑性。

技术实现思路

[0004]本申请提供了一种铁基高熵合金及其制备方法，该铁基高熵合金能够同时兼顾优异的屈服强度和塑性。
[0005]第一方面，本申请实施例提供了一种铁基高熵合金，铁基高熵合金的微观组织结构由多向退火孪晶组织结构、纳米晶组织结构和超细晶组织结构组成。
[0006]在本申请实施例提供的铁基高熵合金中，铁基高熵合金的微观组织结构由多向退火孪晶组织结构、纳米晶组织结构和超细晶组织结构组成，其中，多向退火孪晶组织结构具有不同方向的孪晶界，不同方向的孪晶界能够有效的阻碍位错运动，并且能够与位错产生相互作用以强化铁基高熵合金的屈服强度；而纳米晶组织结构也进一步强化铁基高熵合金的屈服强度；超细晶组织结构能够增强铁基高熵合金的塑性变形能力。因此，多向退火孪晶组织结构、纳米晶组织结构和超细晶组织结构能够发挥协同效应，使铁基高熵合金能够同时兼顾优异的屈服强度和塑性。
[0007]根据本申请第一方面的前述任意实施例，多向退火孪晶组织结构具有小于或等于1μm的晶粒。
[0008]根据本申请第一方面的前述任意实施例，纳米晶组织结构具有小于或等于50nm的晶粒。
[0009]根据本申请第一方面的前述任意实施例，超细晶组织结构具有小于或等于700nm的晶粒。
[0010]根据本申请第一方面的前述任意实施例，纳米晶组织结构具有片状形状。
[0011]根据本申请第一方面的前述任意实施例，多向退火孪晶组织结构在微观组织结构的体积分数小于或等于25％。
[0012]根据本申请第一方面的前述任意实施例，多向退火孪晶组织结构在微观组织结构的体积分数小于或等于20％。
[0013]根据本申请第一方面的前述任意实施例，多向退火孪晶组织结构在微观组织结构
的体积分数小于或等于15％。
[0014]根据本申请第一方面的前述任意实施例，纳米晶组织结构在微观组织结构的体积分数小于或等于45％。
[0015]根据本申请第一方面的前述任意实施例，纳米晶组织结构在微观组织结构的体积分数小于或等于40％。
[0016]根据本申请第一方面的前述任意实施例，纳米晶组织结构在微观组织结构的体积分数小于或等于20％。
[0017]根据本申请第一方面的前述任意实施例，超细晶组织结构在微观组织结构的体积分数小于或等于55％。
[0018]根据本申请第一方面的前述任意实施例，超细晶组织结构在所述微观组织结构的体积分数小于或等于45％。
[0019]根据本申请第一方面的前述任意实施例，超细晶组织结构在所述微观组织结构的体积分数小于或等于40％。
[0020]第二方面，本申请实施例提供了如本申请第一方面的铁基高熵合金的制造方法，包括：
[0021]冷轧工序，对铁基锻造合金于液氮温度下进行多道次冷轧处理；
[0022]退火工序，将冷轧后的铁基锻造合金进行退火处理，得到铁基高熵合金。
[0023]根据本申请第二方面的前述任意实施例，在冷轧工序中，铁基锻造合金在厚度方向上进行的轧制压下量为90％至95％。
[0024]根据本申请第二方面的前述任意实施例，每道次的轧制压下量为2％至6％。
[0025]根据本申请第二方面的前述任意实施例，在冷轧工序中，铁基锻造合金具有面心立方晶体结构。
[0026]根据本申请第二方面的前述任意实施例，在退火工序中，退火处理的温度为600℃至650℃，退火处理的时间为5min至30min。
[0027]上述说明仅是本说明书技术方案的概述，为了能够更清楚了解本说明书的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本说明书的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本说明书的具体实施方式。
[0028]说明书附图
[0029]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0030]图1示出了本申请实施例1提供的铁基高熵合金微观组织结构的图像，其中，图1中a为明场图像，b为暗场图像；
[0031]图2示出了本申请实施例2提供的铁基高熵合金微观组织结构的图像，其中，图2中a为明场图像，b为暗场图像；
[0032]图3示出了本申请实施例3提供的铁基高熵合金微观组织结构的图像，其中，图3中a为明场图像，b为暗场图像；
[0033]图4示出了对比例1提供的铁基高熵合金微观组织结构的图像，其中，图4中a为明
场图像，b为暗场图像；
[0034]图5示出了对比例2提供的铁基高熵合金微观组织结构的图像，其中，图5中a为明场图像，b为暗场图像。
具体实施方式
[0035]本申请所公开的“范围”以下限和上限的形式来限定，给定范围是通过选定一个下限和一个上限进行限定的，选定的下限和上限限定了特别范围的边界。这种方式进行限定的范围可以是包括端值或不包括端值的，并且可以进行任意地组合，即任何下限可以与任何上限组合形成一个范围。
[0036]如果没有特别的说明，本申请的所有实施方式以及可选实施方式可以相互组合形成新的技术方案，并且这样的技术方案应被认为包含在本申请的公开内容中。
[0037]如果没有特别的说明，本申请的所有技术特征以及可选技术特征可以相互组合形成新的技术方案，并且这样的技术方案应被认为包含在本申请的公开内容中。
[0038]如果没有特别的说明，本申请的所有步骤可以顺序进行，也可以随机进行，优选是顺序进行的。例如，所述方法包括步骤(a)和(b)，表示所述方法可包括顺序进行的步骤(a)和(b)，也可以包括顺序进行的步骤(b)和(a)。例如，所述提到所述方法还可包括步骤(c)，表示步骤(c)可以任意顺序加入到所述方法，例如，所述方法可以包括步骤(a)、(b)和(c)，也可包括步骤(a)、(c)和(b)，也可以包括步骤(c)、(a)和(b)等。
[0039]如果没有特别的说明，本申请所提到的“包括”和“包含”表示开放式，也可以是封本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铁基高熵合金，其特征在于，所述铁基高熵合金的微观组织结构由多向退火孪晶组织结构、纳米晶组织结构和超细晶组织结构组成。2.根据权利要求1所述的铁基高熵合金，其特征在于，所述多向退火孪晶组织结构具有小于或等于1μm的晶粒；可选地，所述纳米晶组织结构具有小于或等于50nm的晶粒；可选地，所述超细晶组织结构具有小于或等于700nm的晶粒。3.根据权利要求1或2所述的铁基高熵合金，其特征在于，所述纳米晶组织结构具有片状形状。4.根据权利要求1所述的铁基高熵合金，其特征在于，所述多向退火孪晶组织结构在所述微观组织结构的体积分数小于或等于25％；可选地，所述多向退火孪晶组织结构在所述微观组织结构的体积分数小于或等于20％；可选地，所述多向退火孪晶组织结构在所述微观组织结构的体积分数小于或等于15％。5.根据权利要求1所述的铁基高熵合金，其特征在于，所述纳米晶组织结构在所述微观组织结构的体积分数小于或等于45％；可选地，所述纳米晶组织结构在所述微观组织结构的体积分数小于或等于40％；可选地，所述纳米晶组织结构在所述微观组织结构的体积...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫志刚，朱海鸥，陈丽琼，郑春雷，
申请(专利权)人：深圳技术大学，
类型：发明
国别省市：