[發明專利]一種制備高性能鋁基高熵合金復合帶材的方法

有效

• 申請號: 202011583852.X
• 申請日: 2020-12-28
• 公開（公告）號: CN112872031B
• 公開（公告）日: 2022-02-22
• 發明（設計）人: 喻海良;羅開廣;張昀
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: B21B1/28
• 分類號: B21B1/28
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 段俊濤

1.一種制備高性能鋁基高熵合金復合帶材的方法，其特征在于，包括如下步驟：

第一步，以AlCoCrFeNi高熵合金顆粒作為增強體，預熱后投入完全熔融的鋁合金基體材料中，并進行機械攪拌；

第二步，將熔融液體傾倒進入預熱好的模具中，冷卻得到鋁基高熵合金復合材料，所述鋁基高熵合金復合材料中，AlCoCrFeNi高熵合金顆粒的含量為1wt.％～6wt.％；

第三步，將所得鋁基高熵合金復合材料加工成板材，并在液氮罐中冷卻至-196℃；

第四步，開啟軋機對冷卻的板材進行深冷軋制，保證軋制過程中材料始終處于深冷環境中，每道次相對壓下量為10％-20％；

第五步，重復第三步和第四步，直到軋制總壓下量達到80％-90％，獲得厚度為0.1mm-0.4mm的復合帶材。

2.根據權利要求1所述制備高性能鋁基高熵合金復合帶材的方法，其特征在于，所述AlCoCrFeNi高熵合金顆粒的粒度為20μm-25μm，所述鋁合金基體材料為工業純鋁。

3.根據權利要求2所述制備高性能鋁基高熵合金復合帶材的方法，其特征在于，所述工業純鋁為AA1050工業純鋁。

4.根據權利要求1所述制備高性能鋁基高熵合金復合帶材的方法，其特征在于，所述第一步中，將鋁合金基體材料放入電阻爐的坩堝中，通入氬氣進行保護，設置熔鑄溫度為820℃-860℃，將工業純鋁基體完全融化，保溫5min，打開電阻爐爐蓋，進行第一次除渣，去除氧化物雜質，然后使用精密電子天平稱量AlCoCrFeNi系高熵合金顆粒，用鋁箔包好，預熱一分鐘，防止激冷導致局部鑄造缺陷，將預熱好的高熵合金顆粒投入坩堝。

5.根據權利要求4所述制備高性能鋁基高熵合金復合帶材的方法，其特征在于，所述AlCoCrFeNi系高熵合金顆粒投入完全熔融的鋁合金基體材料中之后，保溫3min后攪拌2min，達到最佳鑄造效果，高熵合金擴散層達到最大厚度，與鋁合金基體結合性能好。

6.根據權利要求5所述制備高性能鋁基高熵合金復合帶材的方法，其特征在于，所述第二步在傾倒之前，打開電阻爐，進行第二次除渣，去除氧化物雜質。

7.根據權利要求1所述制備高性能鋁基高熵合金復合帶材的方法，其特征在于，所述第三步中，將鋁基高熵合金復合材料采用線切割機床加工成厚度為2mm±0.1mm的板材，板材表面平整，無波紋。

8.根據權利要求1所述制備高性能鋁基高熵合金復合帶材的方法，其特征在于，所述第四步軋制過程中采用液氮噴槍對軋輥進行冷卻。