一种具有高强度和高耐磨性难熔高熵合金的制备方法技术

本发明专利技术旨在提供一种高强耐磨、制备工艺简单以及无需后续热处理的TixCrNbTaWy（x=0.5~1.5,y=0~1）难熔高熵合金的制备方法，用于室温耐磨结构部件，可解决当前该类合金制备工艺复杂、室温屈服强度及耐磨性较差等问题。基于放电等离子烧结的方式，利用各组成元素之间的原子尺寸差和模量差，实现显著的固溶强化。同时通过设计烧结参数，原位形成了第二强化相。归因于两种强化机制的协同作用，新型难熔高熵合金的屈服强度可达1.72~2.13GPa，且磨损可低至(2.9~27)×10‑5 mm4/(N·m)。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于高强耐磨合金制备，具体涉及一种具有高强度和高耐磨性难熔高熵合金的制备方法。

技术介绍

1、合金结构部件因摩擦磨损造成的故障和能耗是高端设备面临的普遍问题，50%以上的机械设备恶性事故都是由于润滑失效或过度磨损造成。耐磨材料是减少磨损、确保结构部件可靠运行的关键材料。随着航空航天领域快速发展，许多高端装备需要在恶劣环境中长期稳定运行，这对合金的性能提出了更加苛刻的要求。近年来，难熔高熵合金表现出优异的热稳定性和高温力学性能，因而在结构部件的高温应用中备受关注。但与大多数高温合金类似，目前大多数难熔高熵合金在室温下的耐磨损性能并不令人满意，严重制约了该新型材料的发展。

2、引入不同强化机制是改善合金摩擦和磨损性能最主要的方法。根据archard定律，合金的耐磨性与其强度和硬度成正相关，因此改善这些机械性能有望同时提高耐磨性。例如，固溶强化、细晶强化、位错强化、第二相强化都可有效提高合金的强度和硬度，进而提升耐磨损性能。但是，单一的强化机制带来的性能提升是非常有限的。可以考虑引入多种强化机制来克服这一局限。研究已经证实，引入多重强化机制本文档来自技高网...

【技术保护点】

1. 一种具有高强度和高耐磨性难熔高熵合金的制备方法，其特征在于：难熔高熵合金包括以下原子比的合金组分：TixCrNbTaWy，其中x=0.5~1.5, y=0~1；

2.如权利要求1所述的具有高强度和高耐磨性难熔高熵合金的制备方法，其特征在于：Ti、Cr、Nb、Ta、W单质粉末的纯度均≥99%，粒径为15~60μm。

3.如权利要求1所述的具有高强度和高耐磨性难熔高熵合金的制备方法，其特征在于：研磨转速为80~150 rpm，总时间控制在4~8 h，研磨期间不添加任何混合助剂，避免粉末污染。

4.如权利要求1所述的具有高强度和高耐磨性难熔高熵合金的制...

【技术特征摘要】

1. 一种具有高强度和高耐磨性难熔高熵合金的制备方法，其特征在于：难熔高熵合金包括以下原子比的合金组分：tixcrnbtawy，其中x=0.5~1.5, y=0~1；

2.如权利要求1所述的具有高强度和高耐磨性难熔高熵合金的制备方法，其特征在于：ti、cr、nb、ta、w单质粉末的纯度均≥99%，粒径为15~60μm。

3.如权利要求1所述的具有高强度和高耐磨性难熔高熵合金的制备方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋俊杰，游鑫，张永胜，司佳鑫，苏云峰，李涛，胡丽天，
申请(专利权)人：中国科学院兰州化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：