一种室温和低温性能优异的氮掺杂高熵合金及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种室温和低温性能优异的氮掺杂高熵合金，所述高熵合金的原子百分比表达式为：(Cr<subgt;20</subgt;Mn<subgt;24</subgt;Fe<subgt;30</subgt;Co<subgt;20</subgt;Ni<subgt;6</subgt;)<subgt;x</subgt;N<subgt;y</subgt;，其中，98≤x＜100，0＜y≤2，且x+y＝100。本发明专利技术调控合金主元素与氮元素的比例，将双相结构的Cr<subgt;20</subgt;Mn<subgt;24</subgt;Fe<subgt;30</subgt;Co<subgt;20</subgt;Ni<subgt;6</subgt;，通过添加间隙N原子、调节变形温度，调控其层错能，控制变形孪晶和马氏体相变产生，获得面心立方单一相合金材料，在室温和低温条件下均具有较高强度和塑性，低温抗拉强度接近1GPa，延伸率超过60％；制备工艺中形变热处理工序简单，热处理工序少，易于操作，制备效率高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及合金材料制备，具体涉及一种室温和低温性能优异的氮掺杂高熵合金及其制备方法。

技术介绍

1、高熵合金一般由4种及以上主元素组成，能形成单相或双相固溶体而不出现复杂的金属间化合物。相较于传统合金，该合金在低温强韧性、高温热稳定性、耐蚀性、抗辐照性等方面具有更优异的性能，使得该合金在极端复杂环境条件下具有广泛的应用前景。目前研究最广泛的等原子比crmnfeconi高熵合金，塑性可达到60％以上，但其屈服强度往往不足400mpa，很难满足工程应用要求。因此，制备在极端环境下同时具有高强度、高塑性的高熵合金成为了亟待解决的问题。

2、“亚稳工程”的设计理念引入高熵合金后，通过调控合金主元素的比例，可以有效改善高熵合金强度-塑性。此外，氮元素作为奥氏体不锈钢、双相不锈钢等钢中常用的间隙强化元素，可以显著提高钢的强度、耐蚀性、生物应用安全性等性能，尤其是奥氏体不锈钢的低温强-韧性。

3、但是目前仅有少部分研究通过在等原子比crmnfeconi合金中引入间隙原子，来改善合金的室温力学性能，但是难以实现在室温和低温条件均具有优异的力学性本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种室温和低温性能优异的氮掺杂高熵合金，其特征在于，所述高熵合金的原子百分比表达式为：(Cr20Mn24Fe30Co20Ni6)xNy，其中，98≤x＜100，0＜y≤2，且x+y＝100。

2.如权利要求1所述的室温和低温性能优异的氮掺杂高熵合金，其特征在于，所述x＝99，所述y＝1。

3.如权利要求1所述的室温和低温性能优异的氮掺杂高熵合金，其特征在于，所述高熵合金为面心立方单相合金。

4.一种权利要求1-3任一项所述的室温和低温性能优异的氮掺杂高熵合金的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

5.如权利要求4所述的室温和低温性能优异...

【技术特征摘要】

1.一种室温和低温性能优异的氮掺杂高熵合金，其特征在于，所述高熵合金的原子百分比表达式为：(cr20mn24fe30co20ni6)xny，其中，98≤x＜100，0＜y≤2，且x+y＝100。

2.如权利要求1所述的室温和低温性能优异的氮掺杂高熵合金，其特征在于，所述x＝99，所述y＝1。

3.如权利要求1所述的室温和低温性能优异的氮掺杂高熵合金，其特征在于，所述高熵合金为面心立方单相合金。

4.一种权利要求1-3任一项所述的室温和低温性能优异的氮掺杂高熵合金的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

5.如权利要求4所述的室温和低温性能优异的氮掺杂高熵合金的制备方法，其特征在于，s1中，所述cr、mn、fe、co、ni金属颗粒及氮化铬的纯度均≥99.5wt％。

6.如权利要求4所述的室温和低温性能优异的氮掺杂高熵合金的制备方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴小香，许松松，于佳敏，刘仕超，张成宇，辛立坤，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：