【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及金属材料的制造及其应用，尤其是涉及一种高强韧耐高温铁基多主元合金材料及其制备方法。
技术介绍
1、多主元合金是一种具有优异力学性能的材料，由于其具备高硬度、高强度、高耐磨、和良好的耐腐蚀性能，受到了广泛的关注。铁基合金由于其具有优异的拉伸性能和较低的生产成本而被广泛关注。为了获得高性能的合金，可经过一些强化处理改变合金的性能。很多研究表明，在合金中加入适量的al和ti后，会促进退火过程中l12相的形成，进一步提高合金的硬度、强度和韧性。但是在高温长时间时效或服役后强化相会转化为脆性相，使材料服役性能显著下降。
技术实现思路
1、本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种高强韧耐高温铁基多主元合金材料及其制备方法。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
3、本专利技术之一，提供一种高强韧耐高温铁基多主元合金材料，所述合金材料的原料组分质量百分比为：fe：45％-55％、ni：25％-30％、co：15％-20％、al：2％-5％、ti：2％-5％；所述的fe、ni、co、al、ti金属原材料均为高纯度的原料，均≥99.99％。
4、进一步地，所述高强韧耐高温铁基多主元合金材料具有优异的性能，在高温下时效处理后，其硬度值可达497.15hv，在室温下进行拉伸，其强度可达1454.91mpa，在700℃下进行高温拉伸，其强度可达422.55mpa，且时效过程中析出相具有较好的高温稳定性，没有随着时效时间的延长
5、进一步地，所述合金材料的原料组分质量比优选为：fe：ni：co：al：ti＝47.5：28：17：2-5：2-5。
6、本专利技术之二，提供所述高强韧耐高温铁基多主元合金材料的制备方法，包括以下步骤：
7、s1：预处理：将金属原料经砂纸打磨去除表面氧化层和杂质，清洗，干燥，按照原料组分配比配料；
8、s2：真空熔炼：将配好原料按放料要求放入熔炼炉坩埚中，抽真空，往炉内充入高纯保护气体；分别熔炼fe、ni、co、al、ti金属原材料，最后移到同一坩埚内进行合并熔炼，得到合金铸锭；
9、s3：热轧：将步骤s2得到的合金铸锭进行高温轧制，得到合金板材；
10、s4：固溶处理：将合金板材在1150℃-1250℃范围下处理3h-5h，之后淬火冷却至室温，得到中间态高强韧耐高温铁基多主元合金材料；
11、s5：时效处理：将中间态高强韧耐高温铁基多主元合金材料在400℃-800℃下保温，最后自然冷却至室温，得到所述高强韧耐高温铁基多主元合金材料。
12、进一步地，步骤s2中所述高纯保护气体为氩气。
13、进一步地，步骤s3中所述高温轧制的温度为1000℃-1100℃。
14、更进一步地，所述高温轧制的温度优选为1050℃。
15、进一步地，步骤s3中所述合金铸锭的变形量为45％-55％。
16、进一步地，步骤s4中所述冷却的速率为8℃/s-12℃/s。
17、进一步地，中间态高强韧耐高温铁基多主元合金材料在时效处理中析出弥散分布的γ′-ni3(alti)相，且基体逐渐从fcc结构转化为bcc结构。
18、进一步地，步骤s5中所述保温的时间为5min至1024h。
19、进一步地，步骤s4中优选合金板材在1200℃范围下处理4h。
20、与现有技术相比，本专利技术具有以下优势：
21、(1)本专利技术提供一种高强韧耐高温的铁基多主元合金材料及其制备方法，中间态高强韧耐高温铁基多主元合金材料经时效处理后，合金材料在短时间内析出高密度的球形ni3(alti)强化相，随着时效时间延长，基体结构由fcc转为bcc结构，赋予合金优异的力学性能，并且在长时间时效后相稳定性较好。
22、(2)本专利技术提供的高强韧耐高温的铁基多主元合金材料在保证性能的同时，相较镍基高温合金，降低了高成本元素含量，降低合金制备的成本，有利于规模化生产。
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1.一种高强韧耐高温铁基多主元合金材料，其特征在于，所述合金材料的原料组分质量百分比为：Fe：45％-55％、Ni：25％-30％、Co：15％-20％、Al：2％-5％、Ti：2％-5％。
2.根据权利要求1所述一种高强韧耐高温铁基多主元合金材料，其特征在于，所述合金材料的原料组分质量比为：Fe：Ni：Co：Al：Ti＝47.5：28：17：2-5：2-5。
3.一种如权利要求1或2任一项所述的高强韧耐高温铁基多主元合金材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述一种高强韧耐高温铁基多主元合金材料的制备方法，其特征在于，步骤S3中所述高温轧制的温度为1000℃-1100℃。
5.根据权利要求3所述一种高强韧耐高温铁基多主元合金材料的制备方法，其特征在于，步骤S3中所述合金铸锭的变形量为45％-55％。
6.根据权利要求3所述一种高强韧耐高温铁基多主元合金材料的制备方法，其特征在于，步骤S4中所述冷却的速率为8℃/s-12℃/s。
7.根据权利要求3所述一种高强韧耐高温铁基多主元合金材料
8.根据权利要求3所述一种高强韧耐高温铁基多主元合金材料的制备方法，其特征在于，中间态高强韧耐高温铁基多主元合金材料在时效处理中析出弥散分布的γ′-Ni3(AlTi)相，且基体逐渐从FCC结构转化为BCC结构。
9.根据权利要求3所述一种高强韧耐高温铁基多主元合金材料的制备方法，其特征在于，步骤S5中所述保温的时间为5min至1024h。
10.根据权利要求3所述一种高强韧耐高温铁基多主元合金材料的制备方法，其特征在于，步骤S4中所述合金板材在1200℃范围下处理4h。
...【技术特征摘要】
1.一种高强韧耐高温铁基多主元合金材料，其特征在于，所述合金材料的原料组分质量百分比为：fe：45％-55％、ni：25％-30％、co：15％-20％、al：2％-5％、ti：2％-5％。
2.根据权利要求1所述一种高强韧耐高温铁基多主元合金材料，其特征在于，所述合金材料的原料组分质量比为：fe：ni：co：al：ti＝47.5：28：17：2-5：2-5。
3.一种如权利要求1或2任一项所述的高强韧耐高温铁基多主元合金材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述一种高强韧耐高温铁基多主元合金材料的制备方法，其特征在于，步骤s3中所述高温轧制的温度为1000℃-1100℃。
5.根据权利要求3所述一种高强韧耐高温铁基多主元合金材料的制备方法，其特征在于，步骤s3中所述合金铸锭的变形量为45％-55％。...
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