【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种高强度高韧性fe50mn30co10cr10高熵合金的制备方法，属于金属增强增韧材料。
技术介绍
1、具有更高强度和延展性的合金可以减轻重量和提高能源效率。从成分的角度来看，由多主元素组成的高熵合金为大规模固溶和非热转变现象的调整和利用开辟了新的途径，亚稳态高熵合金如fe50mn30co10cr10表现出比更稳定，更好的力学性能。高熵合金的合金设计理念是通过混合多种元素，形成固溶度极高的合金体系，从而改善合金的性能。这种合金设计思想与传统的合金设计有所不同，传统合金通常会在基体中加入一定比例的合金元素，而高熵合金则在合金中加入多种元素，并且这些元素的摩尔比相近。高熵合金的晶粒尺寸通常很小，这有助于提高其力学性能和耐腐蚀性能。
2、高熵合金fe50mn30co10cr10是一种由铁(fe)、锰(mn)、钴(co)和铬(cr)组成的高熵合金。铁、锰、钴和铬等元素的组合可以提供高强度，使得该合金在高应力和高负荷情况下具有优异的抗拉伸和抗压性能，含有铬等耐腐蚀元素可以提高合金的耐腐蚀性能，使其在腐蚀性环境中具有良好的抗腐蚀性能。但是随着社会需求的进展，越来越需要更高强度和更高塑性的合金来进行材料应用，因此对于高熵合金fe50mn30co10cr10的塑性变形性能改善、强度增加、疲劳性能改善、成形加工性能提高以及热稳定性改善都是当下需要解决的问题。
技术实现思路
1、针对现有高熵合金fe50mn30co10cr10存在塑性变形性能改善、强度增加、疲劳性能改善、成
2、一种高强度高韧性fe50mn30co10cr10高熵合金的制备方法，具体步骤如下：
3、(1)按照fe50mn30co10cr10成分添加fe、mn、co和cr，真空熔炼、调质、铸造得到铸态fe50mn30co10cr10合金锭；
4、(2)铸态fe50mn30co10cr10合金锭置于温度800～900℃下热轧，再置于温度1100～1200℃空气氛围中均匀化1～2h，水淬得到热轧合金；热轧过程中，由于合金处于高温下，原有的晶粒可能会被断裂、重组或再结晶，导致晶粒的尺寸减小；晶粒细化有利于提高材料的强度和韧性，因为细小的晶粒能够有效阻碍位错的运动，提高了材料的塑性变形能力；通过均匀化以消除热轧过程中产生的应力，并使合金组织达到更均匀的状态；水冷过程中，快速冷却会限制晶粒的生长，使晶粒尺寸变小，较小的晶粒能够有效地阻止位错的移动和滑移，因此可以提高合金的强度和硬度，且晶界处的位错和变形会增加，导致晶界区域的强化效应增强。晶界强化是指位错在晶界处的堆积和扩散，可以有效地阻碍位错的传播和晶界滑移，从而提高材料的强度和硬度；
5、(3)热轧合金置于温度400～500℃下进行第一次温扎得到一次温扎合金；第一次温扎使合金达到更细致的晶粒结构，提高其硬度和强度，并改善其加工性能；因为，在温轧制过程中，金属材料会发生塑性变形，导致位错密度显著增加，位错是晶体结构中的缺陷，它们可以有效阻碍晶体内部原子的运动，从而提高金属的强度和硬度；诱导相变，在变形过程中从hcp转变为fcc更稳定的结构，从而提高材料的硬度和强度；在温度400～500℃范围内，动态回复和部分再结晶可以发生，动态回复可以减少一些冷加工引起的内应力和缺陷，而部分再结晶可以细化晶粒结构；这种细化和均匀化的晶粒结构有助于提升材料的力学性能；
6、(4)一次温扎合金置于温度300～400℃下进行第二次温扎得到高强度高韧性fe50mn30co10cr10高熵合金；所述第二次温扎的温度比第一次温扎的温度低100～200℃；第二次温扎进一步细化合金的晶粒结构，使合金达到更均匀、更细致的组织结构，提高其硬度、强度和韧性，因为，温轧制过程中的变形会导致材料内部的晶粒取向发生变化，形成特定的织构，某些织构的形成可以提高材料的各向异性力学性能，从而提高其整体强度和硬度，在温度300～400℃范围内，由于金属的位错可以移动但不会完全消除，有助于通过位错的交互作用和缠结增加位错密度，从而提高材料的强度和硬度。
7、优选的，所述步骤(2)热轧压下率为50～55％。
8、优选的，所述步骤(3)第一次温扎压下率为60～65％。
9、优选的，所述步骤(4)第二次温扎压下率为20～25％。
10、本专利技术的有益效果是：
11、(1)本专利技术通过热轧改善合金的组织结构和力学性能，均匀化以消除热轧过程中产生的应力，并使合金组织达到更均匀的状态；水淬以锁定合金的组织结构，并增加其硬度和强度；两次温扎处理使合金达到更均匀、更细致的组织结构，提高其硬度、强度和韧性；
12、(2)本专利技术高强度高韧性fe50mn30co10cr10高熵合金的准静态拉伸屈服强度可达720mpa，抗拉强度可达930mpa，且塑性并未下降；相比于铸态fe50mn30co10cr10合金，准静态拉伸屈服强度可提升188％，抗拉强度可提升40.09％,。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种高强度高韧性Fe50Mn30Co10Cr10高熵合金的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
2.根据权利要求1所述高强度高韧性Fe50Mn30Co10Cr10高熵合金的制备方法，其特征在于：步骤(2)热轧压下率为50～55％。
3.根据权利要求1所述高强度高韧性Fe50Mn30Co10Cr10高熵合金的制备方法，其特征在于：步骤(3)第一次温扎压下率为60～65％。
4.根据权利要求1所述高强度高韧性Fe50Mn30Co10Cr10高熵合金的制备方法，其特征在于：步骤(4)第二次温扎压下率为20～25％。
【技术特征摘要】
1.一种高强度高韧性fe50mn30co10cr10高熵合金的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
2.根据权利要求1所述高强度高韧性fe50mn30co10cr10高熵合金的制备方法，其特征在于：步骤(2)热轧压下率为50～55％。
3.根据权利要求1...
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。