[發明專利]利用磁場提高AlCoCrFeNi2.1

有效

• 申請號: 201910367595.7
• 申請日: 2019-05-05
• 公開（公告）號: CN110093522B
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發明（設計）人: 李金山;王嘉祥;王軍;賀一軒;趙晨東;王毅;寇宏超;唐斌
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: C22C1/02
• 分類號: C22C1/02;C22C30/00;C22F3/02
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 慕安榮

一種利用磁場提高AlCoCrFeNi_2.1共晶高熵合金力學性能的方法，采用真空非自耗電弧熔煉法對Al、Co、Cr、Cu、Fe和Ni原料進行熔煉，得到AlCoCrCuFeNi高熵合金鈕扣錠。將得到的高熵合金紐扣置于1～10T的磁場中進行真空凝固，得到屈服強度σ_y為360～563MPa，硬度為271～347HV的AlCoCrFeNi_2.1共晶高熵合金。并且該共晶高熵合金的顯微組織仍然為片狀的共晶組織。本發明將強磁場作用于AlCoCrFeNi_2.1共晶高熵合金的凝固過程，達到了提高AlCoCrFeNi_2.1共晶高熵合金的力學性能的目的。

技術領域

本發明涉及一種共晶高熵合金，具體來說是一種利用磁場提高AlCoCrFeNi_2.1共晶高熵合金力學性能的方法。

背景技術

相比于傳統合金以一種元素作為主元的設計理念不同，高熵合金是由多組元以等摩爾比或近等摩爾比混合形成的固溶體合金，高的混合熵降低了體系的吉布斯自由能，有利于促使合金形成簡單的面心立方(FCC)、體心立方(BCC)等固溶體結構。然而，多種主元間復雜的相互作用往往使得合金由多相構成，包括簡單固溶體、有序固溶體、金屬間化合物等，從而使合金呈現出不同的顯微組織，共晶組織是眾多顯微組織中非常典型的一種。

AlCoCrFeNi_2.1共晶高熵合金是最近新提出的一種非等摩爾比高熵合金，調研發現，AlCoCrFeNi_2.1高熵合金具有FCC+BCC雙相結構，其微觀結構為典型的細小的片層狀共晶組織。并且調研還發現，AlCoCrFeNi_2.1共晶高熵合金雖然在室溫下具有良好的塑性，但是屈服強度較低。檢索文獻發現，有學者通過冷軋+退火等方式改變 AlCoCrFeNi_2.1高熵合金的微觀組織，提高該合金的力學性能 (WaniIS,BhattacharjeeT,SheikhS,etal.Ultrafine-GrainedAlCoCrFeNi_2.1EutecticHigh-Entro pyAlloy[J].MaterialsResearchLetters,2016,3831.)。

強磁場作為一種極端的物理場，調研發現，將其應用于合金材料的處理過程中，可以利用不同相的磁性不同誘導組織發生變化，進而對合金材料的各種性能產生影響。同時發現強磁場不僅對磁性材料有影響對非磁性材料同樣有影響。因此，將強磁場作用于材料制備和處理的過程中，可以實現微觀組織和宏觀性能的調控。

因此，將強磁場作用于AlCoCrFeNi_2.1共晶高熵合金的凝固過程，相比冷軋+退火處理等傳統的方式，強磁場處理實驗簡單快速，操作簡單，這將是具有非常重要的意義。本發明就是一種利用磁場提高AlCoCrFeNi_2.1共晶高熵合金力學性能的方法。

發明內容

為克服現有技術中存在的屈服強度較低的不足，本發明提出了一種利用磁場提高AlCoCrFeNi_2.1共晶高熵合金力學性能的方法。

本發明的具體步驟是：

步驟1、合金制備：以Al、Co、Cr、Fe、Ni作為原料，所述Al：Co：Cr：Fe： Ni的原子比為1：1：1：1：2.1；所述Al、Co、Cr、Fe和Ni原料均為固態純原料。

采用真空非自耗電弧熔煉法對原料進行熔煉，得到AlCoCrFeNi_2.1共晶高熵合金鈕扣錠；