一种超高硬度高温高熵合金及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种超高硬度高温高熵合金及其制备方法，属于合金材料技术领域。该合金组分为Nb<subgt;a</subgt;Mo<subgt;b</subgt;Ta<subgt;c</subgt;Ti<subgt;d</subgt;V<subgt;e</subgt;C<subgt;f</subgt;，下标为对应元素的原子比，15≤a≤30，0≤b≤20，15≤c≤25，15≤d≤30，10≤e≤25，10≤f≤20，且a+b+c+d+e+f＝100。该合金综合力学性能优异：室温抗压强度高于1900 MPa，最大变形量可达20%，在1273K高温仍能保持476.1 MPa的抗压强度，表现出塑性变形行为；平均维氏硬度值可达1492.9 HV，约为304不锈钢（硬度210.0 HV）的7.1倍，可用于航空航天、国防军工等领域。同时该合金的制备方法操作简单、安全，制备效果好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于合金材料，具体涉及一种超高硬度高温高熵合金及其制备方法。

技术介绍

1、在航空航天、化学、电力系统、汽车、海洋开发和石油化学工业等领域，由于服役条件恶劣，大量由传统碳钢制造的轴承、阀门、转子等重要金属零部件承受着持续的磨损，导致其使用寿命明显降低甚至失效。这不仅降低了生产效率，而且提高了维修的时间和成本。因此，具有优异综合性能的特种合金新材料的设计以及优质制备方法的开发显得尤为重要。

2、cantor和yeh等，提出了高熵合金(hea)的新概念，即通过合金化5种及以上元素制备，每种元素占比为5％-35％(摩尔比)。随机混合的多种元素增加了构型熵，抑制了化合物形成的自由能，从而更倾向于形成简单的面心立方(fcc)、体心立方(bcc)或密排六方(hcp)结构的无序固溶体，进而抑制了金属间化合物的形成。随着研究的不断深入，高熵合金已在化学、核、能源、生物医学领域、汽车、航空航天等许多工程应用领域应用。由于缓慢扩散效应、高熵效应、鸡尾酒效应和晶格畸变效应的作用，高熵合金可以表现出高强度和超高硬度、良好的高温抗氧化性、耐蚀性、耐磨性、热稳定本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种超高硬度高温高熵合金，其特征在于，合金组分为NbaMobTacTidVeCf，其中，a、b、c、d、e、f分别为对应元素的原子百分比，15≤a≤30，0≤b≤20，15≤c≤25，15≤d≤30，10≤e≤25，10≤f≤20，且a+b+c+d+e+f＝100。

2.根据权利要求1所述的一种超高硬度高温高熵合金，其特征在于，所述高温高熵合金的合金成分为Nb22.2Ta22.0Ti23.9V21.2C10.7。

3.根据权利要求1所述的一种超高硬度高温高熵合金，其特征在于，所述高温高熵合金的合金成分为Nb17.7Mo16.4Ta17.6Ti19.1V17.0...

【技术特征摘要】

1.一种超高硬度高温高熵合金，其特征在于，合金组分为nbamobtactidvecf，其中，a、b、c、d、e、f分别为对应元素的原子百分比，15≤a≤30，0≤b≤20，15≤c≤25，15≤d≤30，10≤e≤25，10≤f≤20，且a+b+c+d+e+f＝100。

2.根据权利要求1所述的一种超高硬度高温高熵合金，其特征在于，所述高温高熵合金的合金成分为nb22.2ta22.0ti23.9v21.2c10.7。

3.根据权利要求1所述的一种超高硬度高温高熵合金，其特征在于，所述高温高熵合金的合金成分为nb17.7mo16.4ta17.6ti19.1v17.0c12.2。

4.根据权利要求1所述的一种超高硬度高温高熵合金，其特征在于，所述高熵合金由bcc结构的高熵合金相与fcc结构的碳化物陶瓷相组成；所述的高熵合金相为nb、ta、ti和v元素组成的固溶体，碳化物陶瓷相为(ti，ta)c高熵碳化物。

5.根据权利要求1所述的一种超高硬...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈长玖，张帆，杨若婷，陈正，何业增，张平，沈宝龙，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：