【技术实现步骤摘要】
本申请涉及到金属材料领域，特别是一种多组元合金、制备方法及其应用。
技术介绍
1、多组元合金是一类由五种或五种以上的合金元素组成的合金体系。与传统晶态合金相比，多组元合金具有四个典型特征效应导致其具有更高的强度和硬度，良好的抗腐蚀和抗疲劳性能，更好的热稳定性和更好的抗中子辐照能力。因此，多组元合金被认为具有极大潜力成为未来新一代的结构材料，从而引起了国内外科研工作者的广泛关注。
2、海洋环境、核电环境等一些极端工况，需要良好的力学性能、耐蚀性甚至抗中子辐照性的新型结构材料，其是保障装备及构件安全、高效、长寿命运行的基。目前多组元合金在这方面的应用相对较少。
技术实现思路
1、本申请实施例提供了一种多组元合金、制备方法及其应用，用于解决多组元合金在海洋环境和核电环境的应用相对较少的技术问题。
2、本申请的第一个方面，提供一种多组元合金，其化学式为cr1.3fe2ni2(alti)x，各组份之间按照化学式中下标的摩尔比组成，所述x取(0,0.4]。
3、进一步的，所述x取0.1或0.2或0.3或0.4。
4、本申请的第二个方面，一种多组元合金的制备方法，将cr、fe、ni、al、ti5种组分原料按照1.3:2:2:x:x的摩尔比混合进行高真空电弧熔炼，熔炼后将制成的金属溶液通过真空吸铸制成多组元合金铸锭；其中，所述x取(0,0.4]。
5、进一步的，各个所述组分原料的纯度大于等于99.9％。
6、进一步的，所述高真
7、进一步的，所述高真空电弧熔炼前，抽真空至9×10-4pa～1×10-3pa，之后充氩气到-0.03mpa～-0.02mpa，最后将ti锭熔炼3～5遍、每遍60秒～80秒。
8、进一步的，所述高真空电弧熔炼进行5～6次，熔炼电流为240a～270a，每次熔炼电弧持续2min～3min。
9、进一步的，所述高真空电弧熔炼时，待各个所述组分原料融化为液态后进行电磁搅拌5～6次，电磁搅拌电流为1.5a～2.5a，每次持续时间为1min～2min。。
10、本申请的第三个方面，提供上述第一个方面的多组元合金以及上述第二个方面的多组元合金的制备方法获得的多组元合金在核电环境和海洋环境中的应用。
11、有益效果
12、在本申请实施例中，采用了化学式为cr1.3fe2ni2(alti)x的多组元合金，其中al、ti和ni元素结合形成bcc结构，使得合金体系由单相fcc结构转变为双相结构，第二相的形成使得位错的移动变得困难，且al与ti元素与fe、ni、cr元素原子半径相差较大，易造成较大的晶格畸变，二者的复合作用提升了材料的力学性能。同时cr元素富集在fcc相，而al和ti元素富集在bcc相，这使得所述合金表面能够生成致密的钝化膜，提升材料的耐腐蚀性能。
13、根据alti含量的不同，cr1.3fe2ni2(alti)x多组元合金的抗拉强度为301mpa～910mpa，断后伸长率为6％～61％，自腐蚀电位为-73.8mv～-257.4mv，自腐蚀电流密度为6.83×10-8a/cm2～7.64×10-8a/cm2。特别是，当x＝0.2与0.3时，合金表现出较好的综合性能，抗拉强度为820mpa与864mpa，断后伸长率为35％与21％，自腐蚀电流密度为6.70×10-8a/cm2与6.83×10-8a/cm2，自腐蚀电位为-192.6mv与-226.7mv，合金的综合性能优于大部分铸态多组元合金。
14、本专利技术原材料易于获取，制备方法简单易行，大大降低合金的制备成本，同时优异的力学性能与耐腐蚀性能结合，且不含co元素具有良好的性价比，合金体系能广泛应用于核电、海洋等极端环境中，这大大拓宽了多组元合金的工业化应用场景。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种多组元合金，其特征在于，其化学式为Cr1.3Fe2Ni2(AlTi)x，各组份之间按照化学式中下标的摩尔比组成，所述x取(0,0.4]。
2.根据权利要求1所述的多组元合金，其特征在于，所述x取0.1或0.2或0.3或0.4。
3.一种多组元合金的制备方法，其特征在于，将Cr、Fe、Ni、Al、Ti5种组分原料按照1.3:2:2:x:x的摩尔比混合进行高真空电弧熔炼，熔炼后将制成的金属溶液通过真空吸铸制成多组元合金铸锭；其中，所述x取(0,0.4]。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，各个所述组分原料的纯度大于等于99.9％。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述高真空电弧熔炼时，按照熔点由低到高叠加各个所组分原料，且以熔点低的组分原料置于熔炼容器的受热面上布置。
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述高真空电弧熔炼前，抽真空至9×10-4Pa～1×10-3Pa，之后充氩气到-0.03MPa～-0.02MPa，最后将Ti锭熔炼3～5遍、每遍60秒～80秒。
7.根据权利要求3
8.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述高真空电弧熔炼时，待各个所述组分原料融化为液态后进行电磁搅拌5～6次，电磁搅拌电流为1.5A～2.5A，每次持续时间为1min～2min。
9.如权利要求1-2以及权利要求3-8中方法制备得到的多组元合金在核电环境和海洋环境中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种多组元合金，其特征在于，其化学式为cr1.3fe2ni2(alti)x，各组份之间按照化学式中下标的摩尔比组成，所述x取(0,0.4]。
2.根据权利要求1所述的多组元合金，其特征在于，所述x取0.1或0.2或0.3或0.4。
3.一种多组元合金的制备方法，其特征在于，将cr、fe、ni、al、ti5种组分原料按照1.3:2:2:x:x的摩尔比混合进行高真空电弧熔炼，熔炼后将制成的金属溶液通过真空吸铸制成多组元合金铸锭；其中，所述x取(0,0.4]。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，各个所述组分原料的纯度大于等于99.9％。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述高真空电弧熔炼时，按照熔点由低到高叠加各个所组分原料，且以熔点低的组...
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。