[發(fā)明專利]一種提高面心立方結(jié)構(gòu)高熵合金拉伸強(qiáng)度的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810607903.4
• 申請(qǐng)日: 2018-06-13
• 公開（公告）號(hào): CN108754463A
• 公開（公告）日: 2018-11-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 喬珺威;夏志海;石曉輝;張敏;楊慧君;吳玉程
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 太原理工大學(xué)
• 主分類號(hào): C23C18/36
• 分類號(hào): C23C18/36;C23C18/18
• 代理公司: 太原市科瑞達(dá)專利代理有限公司 14101
• 代理人: 申艷玲

1.一種提高面心立方結(jié)構(gòu)高熵合金拉伸強(qiáng)度的方法，其特征在于：在以硫酸鎳為主鹽、次亞磷酸鈉為還原劑、檸檬酸為絡(luò)合劑、氟化氫銨和氫氧化鈉為緩沖劑、氫氟酸為加速劑以及硫脲為穩(wěn)定劑的化學(xué)鍍液中，通過鎳原子的自催化作用，引發(fā)硫酸鎳主鹽與還原劑之間的氧化還原反應(yīng)，最終將溶液中的鎳離子以及次亞磷酸根中的磷離子還原為相應(yīng)原子并共沉積到高熵基體表面，形成Ni-P非晶鍍層。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高面心立方結(jié)構(gòu)高熵合金拉伸強(qiáng)度的方法，其特征在于：包括以下步驟：

（1）配制化學(xué)鍍液：

具體操作方法為：先用電子天平稱取六水合硫酸鎳、氟化氫銨、氫氧化鈉、一水合檸檬酸以及一水合次亞磷酸鈉，放入燒杯中，然后加入去離子水，不斷攪拌直至全部溶解；另取一干凈燒杯，稱取所需量的硫脲，不斷攪拌并加熱，待其全部溶解后按所需濃度量取硫脲溶液倒入先前配制的鍍液中攪拌；然后用塑料量筒量取氫氟酸，混合到鍍液中，邊攪拌邊滴加氨水調(diào)節(jié)鍍液pH值，最后用去離子水定容，配制好的溶液呈現(xiàn)綠色；

（2）化學(xué)鍍過程，包括以下步驟：

①采用銅模吸鑄法制備高熵合金，將純度為99.9%以上的各種單質(zhì)原材料按照名義組成Al_0.3CoCrFeNi分別配制，將配好的各元素單質(zhì)置于無水乙醇中并用超聲波清洗器清洗，隨后用吹風(fēng)機(jī)吹干；

②將各元素單質(zhì)按照熔點(diǎn)從低到高的順序置于銅坩堝中，為避免合金元素被氧化，分級(jí)抽出爐腔內(nèi)的空氣直至真空度達(dá)到10^-4Pa，并充入氬氣作為保護(hù)氣體；起弧，開始熔煉合金，待其冷卻固化后重復(fù)熔煉4-5次以確保組織均勻性；最后，將熔煉均勻的合金熔體充入銅模中吸鑄成型，形成板狀高熵合金；

③為了減少或消除鑄態(tài)樣品內(nèi)部缺陷，對(duì)板狀高熵合金進(jìn)行軋制后退火處理；然后，利用電火花線切割機(jī)制備拉伸試樣。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的提高面心立方結(jié)構(gòu)高熵合金拉伸強(qiáng)度的方法，其特征在于：

化學(xué)鍍前進(jìn)行表面處理：包括打磨、機(jī)械拋光、除油以及活化，獲得干凈清潔的表面，將基體組織暴露出來以便鍍層金屬在其表面生長(zhǎng)。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的提高面心立方結(jié)構(gòu)高熵合金拉伸強(qiáng)度的方法，其特征在于：

化學(xué)鍍過程中，活化后的高熵基體浸入化學(xué)鍍液中，需要將裝有鍍液的燒杯置于恒溫水浴鍋中進(jìn)行80~90℃的水浴加熱；通過控制化學(xué)沉積時(shí)間來制備不同厚度的鎳磷鍍層，達(dá)到規(guī)定的時(shí)間后取出鍍件，停止化學(xué)鍍并關(guān)閉水浴鍋。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的提高面心立方結(jié)構(gòu)高熵合金拉伸強(qiáng)度的方法，其特征在于：化學(xué)鍍液中各組分的濃度為：

硫酸鎳：25~30g/L；次亞磷酸鈉：20~35g/L；檸檬酸：20~30g/L；氟化氫銨：8~10g/L；氫氧化鈉：2~6g/L；氫氟酸：5~10ml/L；硫脲：1~2mg/L。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的提高面心立方結(jié)構(gòu)高熵合金拉伸強(qiáng)度的方法，其特征在于：

所述化學(xué)鍍液初始pH值控制在6.1~6.3。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的提高面心立方結(jié)構(gòu)高熵合金拉伸強(qiáng)度的方法，其特征在于：

各種單質(zhì)選用的是純度高于99.9%的Al、Co、Cr、Fe和Ni作為原料，原料在精度一毫克的電子天平上稱量，各元素稱量誤差在±0.002g。