[發明專利]硅化物析出強化難熔高熵合金及其制備方法

有效

• 申請號: 201910899117.0
• 申請日: 2019-09-23
• 公開（公告）號: CN110438387B
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發明（設計）人: 徐琴;王星;談重陽;畢曉勤;陳瑞潤
• 申請（專利權）人: 河南工業大學
• 主分類號: C22C30/00
• 分類號: C22C30/00;C22C1/10;C22C1/02
• 代理公司: 鄭州德勤知識產權代理有限公司 41128
• 代理人: 王莉

1.一種硅化物析出強化難熔高熵合金，其特征在于，由Nb、Mo、Ti、V和Si原子組成，且表達式為NbMoTiVnSi，n大于0.05，且小于0.5；晶相由體心立方結構固溶體和分散在體心立方結構固溶體中的共晶結構組成，所述共晶結構由所述體心立方結構固溶體和M₅Si₃硅化物相形成，其中，M₅Si₃硅化物相中的M為金屬Nb、Mo、Ti和V。

2.一種權利要求1所述的硅化物析出強化難熔高熵合金的制備方法，包括步驟：

步驟一、選擇金屬原料Nb、Mo、Ti、V，采用砂輪機去除各金屬原料表面的氧化皮，露出光亮的金屬表面；

步驟二、將所述步驟一處理過的Nb、Mo、Ti、V金屬原料按照合金表達式xNbyMozTimVnSi換算成質量百分比進行配比稱料，Si元素以塊狀的單質硅加入，作為合金原料；對稱量好的所述合金原料進行超聲清洗；

步驟三、將所述步驟二清洗后的合金原料，按照熔點的高低放入到高真空熔煉爐銅坩堝中，對熔煉爐進行抽真空，當所述熔煉爐真空度小于3×10^-3 Pa時，停止抽真空，通入氬氣，使所述熔煉爐內壓力為-0.08～-0.05 MPa；

步驟四、采用電弧熔煉工藝對所述高真空熔煉爐銅坩堝內的所有合金原料進行熔煉處理，制得所述硅化物析出強化難熔高熵合金。

3. 根據權利要求2所述的硅化物析出強化難熔高熵合金的制備方法，其特征在于，所述步驟三包括：將所述步驟二清洗后的合金原料，按照熔點的高低放入到所述高真空熔煉爐銅坩堝中，打開機械泵和預抽閥利用抽真空系統將熔煉爐內壓力抽至-0.1 Mpa；然后反復充氬氣，計時5 min；當所述機械泵真空計示數小于20 Pa時，關閉爐體氬氣閥門和氬氣罐閥門；打開分子泵電源和前級閥運行分子泵，當所述分子泵的轉速達到24000 r/min后，關所述預抽閥，打開主抽閥，待所述分子泵真空計小于3×10^-3 Pa時，關所述主抽閥，停止所述分子泵和所述分子泵真空計，所述分子泵運行停止后，充氬氣至所述熔煉爐內壓力為-0.08～-0.05 MPa；關閉所述前級閥、所述機械泵及所述分子泵電源，準備熔煉。

4.根據權利要求3所述的硅化物析出強化難熔高熵合金的制備方法，其特征在于，所述步驟四包括：采用電弧熔煉工藝對所述高真空熔煉爐銅坩堝內的所有合金原料進行多次熔煉處理，且每次熔煉處理后進行翻料處理。

5. 根據權利要求4所述的硅化物析出強化難熔高熵合金的制備方法，其特征在于，所述步驟四包括：在所述合金原料初步熔化前，在1.25～4.5 kW的功率下進行熔煉。