[發明專利]AlCoCrFeNiTix高熵合金材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201210295304.6
• 申請日: 2012-08-20
• 公開（公告）號: CN102776430A
• 公開（公告）日: 2012-11-14
• 發明（設計）人: 喬珺威;楊慧君;石巨巖;王銀鳳
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: C22C30/00
• 分類號: C22C30/00;C22C1/02;C22F1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種高熵合金材料，其特征在于：所述高熵合金成分為AlCoCrFeNiTix，其中x為摩爾比，x的取值范圍為0.1～0.4。

2.如權利要求1所述的高熵合金材料，其中x取值為0.1、0.2、0.3、0.4中的任意一個。

3.如權利要求1或2所述的高熵合金材料，其中所述高熵合金材料采用的Al、Co、Cr、Fe、Ni和Ti冶煉原料質量濃度不低于99.9％。

4.如權利要求1或3所述的高熵合金材料，其中x的取值范圍為0.2～0.4。

5.一種制備權利要求1-4中任一個所述的高熵合金材料的方法，其特征在于包括以下步驟：

一、準備原料，采用的合金冶煉原料為Al、Co、Cr、Fe、Ni和Ti元素，按照摩爾比進行精確稱量配比，供熔煉制備合金時使用；

二、純金屬的凈化，合金制備采用Al、Co、Cr、Fe、Ni、Ti為原料，凈化金屬表面氧化物；

三、熔煉合金，先將配好的原料放在水冷銅模熔煉池中的槽內，之后關好爐門，擰緊樣品室四個封閉旋鈕，對樣品室抽真空，當真空度達到1×10^-3Pa后向樣品室充純度99.999％的氬氣至半個大氣壓；熔煉電流在250安培左右，時間約30-60秒鐘；待合金充分混合后將合金塊翻轉，如此反復4次以上，將合金錠迅速放入水冷銅模的槽內，水冷銅模的槽是事先按需求放置的模具，調節熔煉電流，待合金熔化均勻后，打開吸鑄吸氣閥，利用泵內真空進行吸鑄，待合金模具冷卻后取出，即得到所述高熵合金。

6.根據權利要求5所述的高熵合金材料制備方法，還包括步驟：

四、熱處理，先用電阻爐進行熱處理，合金的熱處理溫度可以是500℃、700℃、900。℃三個溫度中的任一個；隨后將溫度升到設定溫度后，使試樣入爐，隨爐保溫；之后隨爐保溫時間2h后，出爐空冷即可。

7.根據權利要求5或6中所述的高熵合金材料制備方法，其中：純金屬凈化步驟中采用硼酐凈化金屬表面氧化物，先將經干燥的硼酐放入試管，然后放入待凈化的純金屬，使硼酐位于試管底部，加熱試管至金屬熔化，熔化后的硼酐可以溶解金屬氧化物且向試管上部移動，浮于液態金屬上方而凈化金屬。

8.根據權利要求5或6所述的高熵合金材料制備方法，其中：熔煉合金的步驟中采用WK型真空電弧爐來熔煉合金。

9.根據權利要求5或6所述的高熵合金材料制備方法，其中：熔煉合金的步驟中對樣品室抽真空時，反復進行“抽真空-充氬氣”的過程3至5次，降低氧化影響以用于熔煉。

10.根據權利要求5或6所述的高熵合金材料制備方法，其中：熔煉合金的水冷銅模熔煉池包括：中心供熔煉和吸鑄用的槽，周圍四個供熔煉用的槽。