[發明專利]利用恒磁場熱處理提高高熵合金磁性能的方法

有效

• 申請號: 201711045853.7
• 申請日: 2017-10-31
• 公開（公告）號: CN107858579B
• 公開（公告）日: 2019-10-11
• 發明（設計）人: 禹林業;徐暉;譚曉華;侯雪玲;李忠
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: C22C30/02
• 分類號: C22C30/02;C22F1/16;C21D1/04;C21D1/74;C22F1/02
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙) 31205
• 代理人: 顧勇華

本發明公開了一種利用恒磁場熱處理提高高熵合金磁性能的方法，經過磁場熱處理后，使FeCoNi(CuAl)_0.8高熵合金微觀結構中BCC相含量增多，磁性能得到改善和提升。本發明不需要改變合金成分就可以達到提高合金磁性能的目的；本發明對高熵合金采用磁場熱處理，組織結構改變明顯，磁性能提高顯著；熱處理溫度相對較低，磁場強度較小的情況下即可大幅度提高合金磁性能。

技術領域

本發明涉及一種高熵合金的熱處理工藝，特別是涉及一種FeCoNi(CuAl)_0.8高熵合金的熱處理工藝，還特別涉及一種利用恒磁場熱處理提高高熵合金磁性能的方法，應用于金屬合金材料熱處理加工技術領域。

背景技術

高熵合金起源于20世紀90年代大塊非晶合金的開發，由五種及五種以上組元組成，每個組元的原子百分比相等。后來，為了擴大合金設計范圍，高熵合金的各組元原子百分比并不局限于等比例，每種組元的比例可以在5at.％與35at.％之間。

相比于傳統合金，高熵合金的合金組元多，各組元元素的原子之間的作用力和物理性能均有很大差異，這些差異導致高墑合金固溶體形成過程中會存在晶格畸變效應、高熵效應、遲滯擴散效應等特點，使得高墑合金具有簡單的結構如FCC相或者BCC相，或者FCC相和BCC相的混合結構；其中FCC相韌性較好，BCC相具有較高的硬度，所以混合相結構的高熵合金具有良好的高溫強度、耐高溫性、高強度、耐磨性、耐腐蝕性能等。

調研發現高熵合金大部分都含有Fe、Co、Ni這三種典型的鐵磁性元素，這使得當其滿足一定合金成分設計時，可獲得良好的磁學性能，有望成為一種磁性材料來進行研究，其中BCC相的磁性能優于FCC相的磁性能，進一步熱處理發現，適當的熱處理溫度可以提高高熵合金的磁性能。

美國RDCA公司的Bassett在1959年提出，金屬材料熱處理時，材料周圍加入一個外磁場可以改變其組織及性能，這種方法即所謂的磁場熱處理，對高熵合金進行磁場熱處理，同樣也可以改善合金的組織和磁性能。現有的高熵合金的熱處理溫度通常較高，浪費能源，對高熵合金材料的磁性能改善作用有限。而為了提高合金磁性能的目的，需要對需要改變合金成分，這有時又要犧牲高熵合金材料的其他性能，不利于高熵合金材料的推廣應用。

發明內容

為了解決現有技術問題，本發明的目的在于克服已有技術存在的不足，提供一種利用恒磁場熱處理提高FeCoNi(CuAl)_0.8高熵合金磁性能的方法，經過磁場熱處理后，使FeCoNi(CuAl)_0.8高熵合金微觀結構中BCC相含量增多，磁性能得到改善和提升。本發明方法能夠改善高熵合金組織結構，提高其磁性能。

為達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種利用恒磁場熱處理提高FeCoNi(CuAl)_0.8高熵合金磁性能的方法，包括如下步驟：

a.合金制備：按照合金中Fe、Co、Ni、Cu、Al原子比為1：1：1：0.8：0.8的比例，采用真空電弧熔煉方法，將Fe、Co、Ni、Cu、Al純金屬進行熔煉，得到Fe-Co-Ni-Cu-Al母合金熔體；