【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及合金材料，尤其涉及一种无钴高熵合金及其制备方法及应用。
技术介绍
1、高熵合金是由五种或五种以上组元组成且每种元素含量在5％～35％的合金。作为有别于传统材料的新型合金，由于其具有较大的混合熵和较低的吉布斯自由能，使的高熵合金易形成fcc或bcc等简单固溶体结构。性能上所表现的高强度、高韧性、耐高温抗氧化能力和优良耐腐蚀性使其在诸多领域有着广泛的应用前景。
2、目前已有多种类型高熵合金体系，但无论是在等摩尔比、还是非等摩尔体系比设计中，大多数高熵合金均包含贵金属co，但co的设计添加使得高熵合金原料及制备成本较高，这极大的制约了高熵合金工业化生产开发和普及应用。作为一种典型的fcc单相高熵合金，fecrmnconi具有优异的塑性和断裂韧性，但是其硬度和耐腐蚀性能较低，同时其原料及制备成本较高，难以获得实际应用。
技术实现思路
1、为了解决现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种无钴高熵合金及其制备方法及应用，其目的在于降低合金制备成本的同时能够显著改善高熵合金的硬度和耐腐蚀性能，从而有利于高熵合金的二次加工及普及应用。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种无钴高熵合金，对fecrmnnialcu高熵合金进行热处理得到，所述fecrmnnialcu高熵合金的组成化学式为fecrmnnialxcu0.3，其中，x为0、0.1。
3、进一步的，所述fecrmnnialcu高熵合金中杂质总含量≤0.05％。
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5、s1将fe粒、cr粒、mn粒、ni粒、al粒和cu粒按照摩尔比配料，在惰性气体下进行真空电弧熔炼，得到fecrmnnialxcu0.3高熵合金铸锭；
6、s2对fecrmnnialxcu0.3高熵合金铸锭进行打磨后，在惰性气体下进行真空热处理，冷却得到fecrmnnialxcu0.3高熵合金。
7、进一步的，s1中，真空电弧熔炼的熔炼电流为65a-75a，每次熔炼12分钟，合金试样共熔炼4次，得到fecrmnnialxcu0.3高熵合金铸锭。
8、进一步的，s1中，真空电弧熔炼的真空度为0.1mpa～0.2mpa。
9、进一步的，s2中，真空热处理为在700℃～900℃条件下保温得到fecrmnnialxcu0.3高熵合金。
10、进一步的，所述惰性气体为氩气。
11、进一步的，真空热处理后对fecrmnnialxcu0.3高熵合金的表面进行400#～1500#砂纸打磨至划痕至同一方向，并采用粒度为1.5～3μm的抛光膏进行抛光。
12、进一步的，s1中，fe粒、cr粒、mn粒、ni粒、al粒和cu粒的粒径为5mm-15mm，质量纯度均大于99％。
13、本专利技术还提供一种耐腐蚀结构材料，包括上述无钴高熵合金或上述制备方法制得的无钴高熵合金。
14、与现有技术相比，本专利技术至少具有以下有益效果：
15、本专利技术制备一种无钴高熵合金，化学成分fecrmnnialxcu0.3，通过添加少量的cu元素，从而在合金基体中起到细晶强化的作用，进一步的，加入大原子半径al元素提高合金强度和硬度，合金物相结构主要为fcc相和bcc相固溶体，与固溶处理的高熵合金相比，本专利技术热处理方法得到的高熵合金成分偏析程度弱，合金元素分布更加均匀，本专利技术制备的无钴高熵合金的显微硬度可到达387hv，腐蚀电位为-0.296v，腐蚀电流密度为7.63×10-6a/cm2，兼具高硬度耐腐蚀的优点。
16、本专利技术提供的高熵合金及制备方法，工艺流程简单、高效、成本低，可以广泛运用于实际生产过程中，提升企业的生产效益，具备低成本、性能良好的优势。
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1.一种无钴高熵合金，其特征在于，对FeCrMnNiAlCu高熵合金进行热处理得到，所述FeCrMnNiAlCu高熵合金的组成化学式为FeCrMnNiAlxCu0.3，其中，x为0、0.1。
2.根据权利要求1所述的一种无钴高熵合金，其特征在于，所述FeCrMnNiAlCu高熵合金中杂质总含量≤0.05％。
3.权利要求1所述的一种无钴高熵合金的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
4.根据权利要求3所述的一种无钴高熵合金的制备方法，其特征在于，S1中，真空电弧熔炼的熔炼电流为65A-75A，每次熔炼12分钟，合金试样共熔炼4次，得到FeCrMnNiAlxCu0.3高熵合金铸锭。
5.根据权利要求3所述的一种无钴高熵合金的制备方法，其特征在于，S1中，真空电弧熔炼的真空度为0.1MPa～0.2MPa。
6.根据权利要求3所述的一种无钴高熵合金的制备方法，其特征在于，S2中，真空热处理为在700℃～900℃条件下保温得到FeCrMnNiAlxCu0.3高熵合金。
7.根据权利要求3所述的一种无钴高熵合金的制备方
8.根据权利要求3所述的一种无钴高熵合金的制备方法，其特征在于，真空热处理后对FeCrMnNiAlxCu0.3高熵合金的表面进行400#～1500#砂纸打磨至划痕至同一方向，并采用粒度为1.5～3μm的抛光膏进行抛光。
9.根据权利要求3所述的一种无钴高熵合金的制备方法，其特征在于，S1中，Fe粒、Cr粒、Mn粒、Ni粒、Al粒和Cu粒的粒径为5mm-15mm，质量纯度均大于99％。
10.一种耐腐蚀结构材料，其特征在于，包括权利要求1或2所述的无钴高熵合金或权利要求3～9所述制备方法制得的无钴高熵合金。
...【技术特征摘要】
1.一种无钴高熵合金，其特征在于，对fecrmnnialcu高熵合金进行热处理得到，所述fecrmnnialcu高熵合金的组成化学式为fecrmnnialxcu0.3，其中，x为0、0.1。
2.根据权利要求1所述的一种无钴高熵合金，其特征在于，所述fecrmnnialcu高熵合金中杂质总含量≤0.05％。
3.权利要求1所述的一种无钴高熵合金的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
4.根据权利要求3所述的一种无钴高熵合金的制备方法，其特征在于，s1中，真空电弧熔炼的熔炼电流为65a-75a，每次熔炼12分钟，合金试样共熔炼4次，得到fecrmnnialxcu0.3高熵合金铸锭。
5.根据权利要求3所述的一种无钴高熵合金的制备方法，其特征在于，s1中，真空电弧熔炼的真空度为0.1mpa～0.2mpa。
6.根据权利要求3...
【专利技术属性】
技术研发人员：王俊勃，叶根根，姜凤阳，思芳，董利军，史迎建，
申请(专利权)人：西安工程大学，
类型：发明
国别省市：
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