【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于金属材料领域，具体涉及一种仿生砖泥结构高应变能密度cocrni中熵合金的制备方法。
技术介绍
1、金属材料是高端装备和重大工程用关键材料，随着航空航天、国防军工、车辆船舶等行业的发展，对金属材料的性能也提出了更高的要求，因此传统的以一种元素为主的合金化手段已不能满足高强度、高塑性的要求。2004年叶均蔚[1]提出了采用多种元素等原子比或近等原子比混合的多主元合金设计理念，通过提高合金体系混合熵的方式降低吉布斯自由能，形成具有短程有序的简单固溶体相并表现出优异的性能，因此相较于传统金属材料有更广阔的应用潜力。
2、作为一种新型多主元合金体系，三元中熵合金cocrni自2016年首次报导以来就引起了研究人员的广泛关注。文献[2]中指出：cocrni在室温下的抗拉强度和断裂应变能够达到1gpa和70％，断裂韧性高于200mpa·m1/2。在-196℃下，cocrni中熵合金的抗拉强度和断裂应变分别能增加到1.3gpa和90％，断裂韧性能够达到275mpa·m1/2。虽然cocrni中熵合金在室温和低温条件下具有较高的抗拉强度和优异的塑韧性，但其屈服强度较低。对cocrni中熵合金在室温下拉伸实验发现其屈服强度仅有360mpa[3]，不能满足工程应用的要求。
3、有学者提出屈服强度与塑性的乘积本质上是应变能密度或拉伸韧性的近似，可以作为评价强度-塑性组合的指标[4]，即应变能密度越大，强塑性匹配越好。为了提高cocrni中熵合金的屈服强度，研究人员采取了多种强化手段，例如加入其他元素形成第二相或者析
4、近年来，研究人员提出了通过构筑异质结构(如梯度结构[5]、层状结构[6])改善金属材料强度-塑性匹配的策略。异质界面处的几何必需位错累积促使软区(泥区域)内产生长程背应力，而在硬区(砖区域)内产生前应力，两者耦合作用表现为宏观的背应力强化。此外，软/硬组元间的相互约束也有助于缓解应变局域化，维持高的塑性变形稳定性。
5、[参考文献]
6、[1]yeh j.w.等人在《advanced engineering materials》先进工程材料，2004,6(5),299-303上发表的”nanostructured high-entropy alloys with multipleprincipal elements:novel alloy design concepts and outcomes“(具有多种主元素的纳米结构高熵合金：新的合金设计概念和结果)。
7、[2]bernd gludovatz等人在《nature communications》自然通讯，2016,7(1):10602上发表的“exceptional damage-tolerance of a medium-entropy alloy crconiat cryogenic temperatures”(crconi中熵合金在低温下的优异损伤容限)。
8、[3]g.laplanche等人在《acta materialia》材料学报，2017,128:292-303上发表的“reasons for the superior mechanical properties of medium-entropy crconicompared to high-entropy crmnfeconi”(中熵合金cocrni与高熵合金crmnfeconi相比具有优异力学性能的原因)。
9、[4]wang y.f.等人在《international journal of plasticity》国际塑性杂志，2023,164:103574上发表的“the optimum grain size for strength-ductilitycombination in metals”(金属强度-延性组合的最佳晶粒尺寸)。
10、[5]lu k.在《science》科学，2014,345(6203):1455-1456上发表的“makingstrong nanomaterials ductile with gradients”(使坚固的纳米材料具有梯度延展性)。
11、[6]wu x.l.等人在《proceedings of the national academy of sciences》美国国家科学院学报，2015,112(47):14501-14505上发表的“heterogeneous lamellastructure unites ultrafine-grain strength with coarse-grain ductility”(非均匀片层结构将超细晶粒强度与粗晶粒延展性结合在一起)。
12、[7]deng h.w.等人在《materials science and engineering:a》工程技术-材料科学：综合领域，2019,744:241-246上发表的“tailoring mechanical properties of acocrni medium-entropy alloy by controlling nanotwin-hcp lamellae andannealing twins”(通过控制纳米孪晶hcp片层和退火孪晶来定制cocrni中熵合金的力学性能)。
13、[8]wang j.y.等人在《journal of materials science&technology》材料科学与技术杂志，2023,135:241-249上发表的“ultrastrong and ductile(cocrni)94ti3al3medium-entropy alloys via introducing multi-scale heterogeneous structures”(引入多尺度非均匀结构的超强韧性(cocrni)94ti3al3中熵合金)。
14、[9]gu g.h.等人在《intermetallics》金属间化合物，2022,151:107726上发表的“fabrication of structural and compositional heterostructured cocrni-cocrfemnni multi-material using direct energy deposition additivemanufacturing”(利用直接能量沉积增材制造结构和成分异质结构cocrni-cocrfemnni多材料)。
15、[10]guo f.j.等人在《materials characterization》材料特性，2023,201:112951上发表的“enhancing cryogenic tensile properties of crconi mediumentropy all本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种仿生砖泥结构高应变能密度CoCrNi中熵合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的CoCrNi中熵合金的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述块体CoCrNi合金中Co、Cr及Ni的质量百分比范围为：32～34％/32～34％/32-34％，质量百分比之和为100％。
3.根据权利要求1所述的CoCrNi中熵合金的制备方法，其特征在于，步骤1)中，对于所述块体CoCrNi合金冷轧的总压下量为30～50％；将冷轧后厚度为1-3mm的合金进行退火处理，退火温度为700-800℃，退火时间1-3h。
4.根权利要求1所述的CoCrNi中熵合金的制备方法，其特征在于，步骤2)中，在退火后的块体CoCrNi合金的上下两面均分别划分出交替分布的区域一和区域二；采用高速滚压进行表面纳米化处理的工艺条件是：高速滚压的加工刀头为WC/Co硬质合金球，滚压速度为2000～2500mm/min，单道次压下量为1～10μm，加工过程采用油润滑；针对区域一，加工道次为N；针对区域二，加工道次为N+M；N＝1-4，M＝1-4；区域一和区域
5.根权利要求4所述的CoCrNi中熵合金的制备方法，其特征在于，所述区域一的单道次压下量相同，所述区域二的单道次压下量相同。
6.根权利要求4所述的CoCrNi中熵合金的制备方法，其特征在于，步骤2)中，在退火后的块体CoCrNi合金的上下两面上划分出的交替分布的区域一和区域二上下对称，高速滚压处理后获得的CoCrNi中熵合金包括上下两层的不均匀分布的梯度纳米晶层和上下两层之间的均匀分布的粗晶层。
...【技术特征摘要】
1.一种仿生砖泥结构高应变能密度cocrni中熵合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的cocrni中熵合金的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述块体cocrni合金中co、cr及ni的质量百分比范围为：32～34％/32～34％/32-34％，质量百分比之和为100％。
3.根据权利要求1所述的cocrni中熵合金的制备方法，其特征在于，步骤1)中，对于所述块体cocrni合金冷轧的总压下量为30～50％；将冷轧后厚度为1-3mm的合金进行退火处理，退火温度为700-800℃，退火时间1-3h。
4.根权利要求1所述的cocrni中熵合金的制备方法，其特征在于，步骤2)中，在退火后的块体cocrni合金的上下两面均分别划分出交替分布的区域一和区...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡剑，马鹏程，彭逸茹，黄海，丁正，衣玉玮，刘瑜，陈绵，邱靖，
申请(专利权)人：华东交通大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。