[發明專利]一種鈷鐵鎳釩鋯高熵合金及其制備方法

有效

• 申請號: 201810840765.4
• 申請日: 2018-07-27
• 公開（公告）號: CN108754277B
• 公開（公告）日: 2020-03-27
• 發明（設計）人: 王雷;張國君;張云鵬;王濤;高露晗
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: C22C30/00
• 分類號: C22C30/00;C22C1/02
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 王珂瑜

本發明公開了一種鈷鐵鎳釩鋯高熵合金，其組成按照摩爾比計為CoFeNixVZr_0.55，其中Ni的含量按照摩爾比為1.8≤x≤2.6。該高熵合金由FCC固溶體和硬的金屬間化合物兩相共晶的微觀組織組成，最終可以在塑性和強度達到很好的平衡。本發明還公開了一種鈷鐵鎳釩鋯高熵合金的制備方法，具體按照以下步驟實施：步驟1，對原料進行預處理；步驟2，稱取原料；步驟3，將稱取的原料放入電弧熔煉爐內；步驟4，熔煉，制備鈷鐵鎳釩鋯高熵合金。

技術領域

本發明屬于高熵合金及其制備技術領域，涉及一種鈷鐵鎳釩鋯高熵合金，本發明還涉及該鈷鐵鎳釩鋯高熵合金的制備方法。

背景技術

近年來，高熵合金由于其優異的性能(高硬度，高強度以及良好的耐高溫性能等)受到科學界廣泛關注。廣義上來說，將五種或者五種以上的元素以等摩爾比或者近等摩爾比的形式加入合金體系，且各元素的含量在5％～35％之間，將這種合金定義為高熵合金。早在2004年，Cantor教授發現了CoCrFeNiMn多組元合金呈現出單一FCC固溶體結構，鑄態下該合金為等軸晶組織，由于這五種組元性質相近，凝固過程中不會出現明顯成分偏析。此外，由于元素Mn易揮發，去掉Mn后，CoCrFeNi四元合金也呈現出單一FCC固溶體結構，不存在明顯的成分偏析，也不存在任何的短程有序結構，且具有與CoCrFeNiMn多組元合金相近的性能，這些優點使得以CoCrFeNi為基的高熵合金成為研究的熱點。文獻(Wenyi Huo,HuiZhou,Feng Fang,Zonghan Xie,Jianqing Jiang,Microstructure and mechanicalproperties of CoCrFeNiZrx eutectic high-entropy alloys,Materials and Design134(2017)226–233)研究表明CoCrFeNiZr_0.50擁有FCC固溶體和Laves相雙相微觀組織，很好地彌補CoCrFeNi單相合金強度不足的缺點，但延展性變差，這阻礙了其進一步發展和應用。

此外，文獻(L.Jiang,Z.Q.Cao,J.C.Jie,J.J.Zhang,Y.P.Lu,T.M.Wang,T.J.Li,Effect of Mo and Ni elements on microstructure evolution andmechanicalproperties of the CoFeNixVMoy high entropy alloys,Journal of Alloys andCompounds 649(2015)585-590)中研究結果表明，CoFeNiV四元合金呈現單一的FCC固溶體結構，壓縮測試表明其延伸率高達80％。因此，選擇CoFeNiV代替CoCrFeNi單相，形成鈷鐵鎳釩系列合金，將達到塑性和強度的平衡。

發明內容

本發明的目的是制備一種鈷鐵鎳釩鋯高熵合金，該高熵合金由FCC固溶體和硬的金屬間化合物兩相共晶的微觀組織組成，最終可以在塑性和強度達到很好的平衡。

本發明提出的一種鈷鐵鎳釩鋯高熵合金，其組成按照摩爾比計為CoFeNixVZr_0.55，其中Ni的含量按照摩爾比為1.8≤x≤2.6。

本發明的特點還在于，其中優選的Ni含量是1.8、2.0、2.2、2.4和2.6，剩余的Co、Fe、V和Zr的摩爾比為1:1:1:0.55。

本發明的另一技術方案是，一種鈷鐵鎳釩鋯高熵合金的制備方法，具體按照以下步驟實施：

步驟1，對原料進行預處理，

步驟2，稱取原料，

步驟3，將稱取的原料放入電弧熔煉爐內，

步驟4，熔煉，制備鈷鐵鎳釩鋯高熵合金。

本發明的特點還在于，