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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于合金领域,尤其涉及一种高硬度耐磨多组元合金及其制备方法。
技术介绍
1、高熵合金在动力学、组织结构和性能等方面有其自身独特的规律性,基于目前对高熵合金的研究结果,相关研究学者总结出了高熵合金的四大效应:热力学上的高熵效应、动力学上的迟滞扩散效应、结构上的晶格畸变效应和性能上的“鸡尾酒”效应。因其独特结构和优异性能,高熵合金具有广阔的应用前景。等原子比fecocrnimn高熵合金是最早被研究的高熵合金之一,其机械性能和物理性能相继被深入研究。经过研究发现,fcc固溶体结构的fecocrnimn高熵合金具有良好的热稳定性、耐蚀性、优异的低温力学性能,但是其强度和硬度较低,耐磨性能差。
2、磨损是导致零部件失效的主要原因之一,研究材料的磨损规律并提高其耐磨性,对减少材料损耗、延长零件寿命具有重要意义。影响材料耐磨性能的主要因素包括:材料的本征性质(如微观结构、成分、表面状态、机械性能和热稳定性等)和摩擦状态(如摩擦过程中表层的氧化、亚表层的组织演化和对摩副之间的物料转移等)。深入研究高熵合金的耐磨性能和耐磨机理,对于其在磨损部件设计和现役装备磨损部件的优化升级设计方面具有很大的意义。
技术实现思路
1、基于上述技术问题,本专利技术提供了fecocrnimntixsiy多组元合金,所述多组元合金由fcc相、富ti的bcc相和ti-si金属间化合物组成,相较于fecocrnimn高熵合金其硬度和耐磨性均有大幅提升。
2、本专利技术具体方案如下:
< ...【技术保护点】
1.一种高硬度耐磨多组元合金,其特征在于,所述多组元合金的通式为FeCoCrNiMnTixSiy,其中0.3≤x≤1,0.1≤y≤0.75,x和y均为原子比。
2.根据权利要求1所述的高硬度耐磨多组元合金,其特征在于,所述多组元合金为FeCoCrNiMnTi0.5Si0.5。
3.根据权利要求1或2所述的高硬度耐磨多组元合金,其特征在于,所述多组元合金相结构由FCC相、富Ti的BCC相和Ti-Si金属间化合物组成。
4.根据权利要求1-3任一项所述的高硬度耐磨多组元合金的制备方法,其特征在于,包括:S1、按比例将FeCoCrNiMn高熵合金粉、Ti粉、Si粉混粉;S2、对混合粉进行球磨处理,得到多元合金粉。
5.根据权利要求4所述的高硬度耐磨多组元合金的制备方法,其特征在于,还包括:将多元合金粉真空干燥后热压烧结处理,得到多元合金块材。
6.根据权利要求4或5所述的高硬度耐磨多组元合金的制备方法,其特征在于,S1中,在惰性气氛下进行混粉,混粉时间2-24h,频率50-150Hz。
7.根据权利要求4-6任一项
8.根据权利要求5所述的高硬度耐磨多组元合金的制备方法,其特征在于,真空干燥条件为:干燥温度60-150℃,保温时间5-72h,真空度小于-0.1MPa。
9.根据权利要求5或8所述的高硬度耐磨多组元合金的制备方法,其特征在于,热压烧结条件为:烧结压力15-50MPa,真空度0.2-2HPa,烧结温度1000-1250℃,保温时间5-30min,随炉冷却。
10.根据权利要求9所述的高硬度耐磨多组元合金的制备方法,其特征在于,热压烧结过程采用程序升温:室温至400-500℃,升温速率100-150℃/min;继续升温至800-900℃,升温速率30-50℃/min;升至烧结温度,升温速率1-15℃/min。
...【技术特征摘要】
1.一种高硬度耐磨多组元合金,其特征在于,所述多组元合金的通式为fecocrnimntixsiy,其中0.3≤x≤1,0.1≤y≤0.75,x和y均为原子比。
2.根据权利要求1所述的高硬度耐磨多组元合金,其特征在于,所述多组元合金为fecocrnimnti0.5si0.5。
3.根据权利要求1或2所述的高硬度耐磨多组元合金,其特征在于,所述多组元合金相结构由fcc相、富ti的bcc相和ti-si金属间化合物组成。
4.根据权利要求1-3任一项所述的高硬度耐磨多组元合金的制备方法,其特征在于,包括:s1、按比例将fecocrnimn高熵合金粉、ti粉、si粉混粉;s2、对混合粉进行球磨处理,得到多元合金粉。
5.根据权利要求4所述的高硬度耐磨多组元合金的制备方法,其特征在于,还包括:将多元合金粉真空干燥后热压烧结处理,得到多元合金块材。
6.根据权利要求4或5所述的高硬度耐磨多组元合金的制备方法,其特征在于,s1中,在惰性气氛下进行混粉,混粉时间2-24h,...
【专利技术属性】
技术研发人员:王吉应,沈伟,叶墨稼,苏利川,陈华强,陶应啟,
申请(专利权)人:浙江省冶金研究院有限公司,
类型:发明
国别省市:
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