[發明專利]鋁鎂鋰鈦組成的高熵合金粉末及其制備方法

有效

• 申請號: 201910316979.6
• 申請日: 2019-04-19
• 公開（公告）號: CN110205537B
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發明（設計）人: 林耀軍;李純孝
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: C22C30/00
• 分類號: C22C30/00;C22C1/04;B22F9/04
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 唐萬榮

本發明涉及高熵合金領域，特別涉及一種由鋁鎂鋰鈦組成的高熵合金粉末及其制備方法。一種鋁鎂鋰鈦組成的高熵合金粉末，其特征在于由Al粉，Ti粉，Mg塊或粒，以及Li塊或粒原料制備而成，按下述二種方式之一配置原料：①原子百分數Al:Mg:Li:Ti＝25:25:(25+x):(25?x)，x取值范圍0?15；②原子百分數Al:Mg:Li:Ti＝25:(25+y):25:(25?y)，y取值范圍0?15。該方法制備的高熵合金粉末具有成本低、密度低的特點。

技術領域

本發明涉及高熵合金領域，特別涉及一種由鋁鎂鋰鈦組成的高熵合金粉末及其制備方法。

技術背景

由于高熵合金優良的力學性能，使其成為一種有良好應用前景的結構材料，輕質高強的高熵合金在航空航天領域中有著廣闊的發展空間，因此發展輕質高熵合金極具現實意義，但目前研究較多的是含有Cr、Fe、Mn、Co、Ni等原子量較大的元素的高熵合金，對于輕質高熵合金的研究較少。

發明內容

本發明的目的是提供一種鋁鎂鋰鈦組成的高熵合金粉末及其制備方法，該方法制備的高熵合金粉末具有成本低、密度低的特點。

為實現上述目的，本發明所采取的技術方案是：一種鋁鎂鋰鈦組成的高熵合金粉末，其特征在于由Al粉，Ti粉，Mg塊或粒，以及Li塊或粒原料制備而成，按下述二種方式之一配置原料：

①原子百分數Al:Mg:Li:Ti＝25:25:(25+x):(25-x)，x取值范圍0-15；

②原子百分數Al:Mg:Li:Ti＝25:(25+y):25:(25-y)，y取值范圍0-15。

上述一種鋁鎂鋰鈦組成的高熵合金粉末的制備方法，其特征在于包括如下步驟：

1)按下述二種方式之一選取Al粉，Ti粉，Mg塊或粒，以及Li塊或粒原料：

①原子百分數Al:Mg:Li:Ti＝25:25:(25+x):(25-x)，x取值范圍0-15；

②原子百分數Al:Mg:Li:Ti＝25:(25+y):25:(25-y)，y取值范圍0-15；

2)將Al粉，Ti粉，Mg塊或粒，Li塊或粒，進行混合；然后放入球磨罐中，將球磨罐抽成真空或充惰性保護氣體；進行球磨(將Mg塊或粒、Li塊或粒破碎成粉末并與Al粉、Ti粉混合、反應、合金化)，形成由Al、Mg、Li、Ti組成的單相面心立方結構的固溶體粉末；

3)固溶體粉末取出，真空干燥，過篩分級，得到鋁鎂鋰鈦組成的高熵合金粉末(不同粒徑大小的粉末)。

所述Al粉的質量純度高于99％，Al粉的粒徑≤150微米。

所述Ti粉的質量純度高于99％，Ti粉的粒徑≤75微米。

所述Mg塊或粒的等體積球直徑3-6mm。

所述Li塊或粒的等體積球直徑3-6mm。

所述惰性保護氣體為氬氣、氦氣或氦氬混合氣體。

所述球磨罐為不銹鋼罐、硬質合金罐或瑪瑙罐，所用球為不銹鋼球、硬質合金球或氧化鋯球，球磨過程控制劑為硬脂酸，球磨機轉速為500-1080轉/分鐘，球料比為10:1至30:1，球磨時間為20-500小時。

所述真空干燥的條件為80-150℃，干燥2-8h。

本發明的有益效果是:

1)本發明提出的高熵合金，Mg、Li含量較高，Ti含量較低，因而具有更低的密度(理論密度低于2.37g/cm³)；