[發明專利]一種原位增強高熵合金復合材料的感應熔煉方法

有效

• 申請號: 201910493344.3
• 申請日: 2019-06-06
• 公開（公告）號: CN110157971B
• 公開（公告）日: 2020-12-18
• 發明（設計）人: 武智意;朱和國
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: C22C30/02
• 分類號: C22C30/02;C22C1/03;C22C32/00
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 張玲

1.一種原位增強高熵合金復合材料的感應熔煉方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)稱取原料；

(2)制備Fe-Ti-C坯體：選擇基體中Fe、Ti和C粉末球磨混料，將混料之后的Fe、Ti和C混合粉末制備成坯體；

(3)感應熔煉：將Co、Cr、Ni、Cu混合顆粒置于坩堝底部，將步驟(2)得到的Fe-Ti-C坯體覆蓋于混合顆粒上，將坩堝放入感應熔煉爐中，精煉、澆鑄成形，得到原位增強高熵合金復合材料；

所述步驟(3)中的感應熔煉的具體條件為：抽真空直到感應熔煉爐中的真空度為10^－1～10^－2Pa，通入氬氣作保護氣氛，使爐內氣壓為0.1-0.3Pa；將感應熔煉爐功率逐漸提高至爐內有發光發熱，再降速提高功率至粉末坯體發生增強體反應，爆燃分散，同時基體金屬顆粒熔化；保持該加熱功率保溫一段時間，使復合材料精煉，之后在銅模上澆鑄成形。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟(1)稱取原料具體為：Fe、Co、Cr、Ni、Cu元素的摩爾比按照1:1:1:1:1稱取，算出高熵合金復合材料的理論體積，求出不同TiC體積分數下復合材料中Ti、C元素的相對質量。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟(2)中的球磨混料具體為：按照步驟(1)稱取Fe、Ti、C粉末，球料比為5:1，轉速為200-300r/min，球磨時間3-5h。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述步驟(2)中的坯體制備具體為：將球磨后的Fe-Ti-C混合粉末置于干燥箱中，在100-120℃下，干燥2-3小時，然后通過壓力機擠壓成坯體，壓力為120MPa-180MPa 。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(3)之前，計算Fe-Ti-C坯體的質量損失比，通過質損比得出其余所需Co、Cr、Ni、Cu的質量，稱取Co、Cr、Ni、Cu顆?；旌?，然后將Co、Cr、Ni、Cu混合顆粒置于坩堝底部。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(3)之后還包括如下步驟：澆鑄成形后使復合材料隨爐冷卻1.5-3.5小時，取出后用砂輪、砂紙打磨飛邊去除表面缺陷，最終得到高熵合金基復合材料。