[發明專利]一種高抗拉強度(CoCrNi)Al3

在審

• 申請號: 202110038995.0
• 申請日: 2021-01-12
• 公開（公告）號: CN112877619A
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 陳永安;李大趙;樊瑋薈;王睿;閆志杰;康燕;苗芳
• 申請（專利權）人: 中北大學
• 主分類號: C22F1/00
• 分類號: C22F1/00
• 代理公司: 廈門原創專利事務所(普通合伙) 35101
• 代理人: 徐東峰

本發明公開了一種抗拉強度達2GPa的(CoCrNi)Al₃Ti₃中熵合金的制備方法，首先選取(CoCrNi)Al₃Ti₃中熵合金熱軋板材；將熱軋板材進行均勻化處理后再次熱軋，軋至目標厚度后空冷至室溫；將空冷后的板材在室溫下冷軋至目標厚度；將冷軋板材以到溫入爐的方式在目標溫度下進行保溫，完成退火，隨后水淬至室溫；將退火后的板材以到溫入爐的方式在目標溫度下進行保溫，完成時效熱處理，隨后水淬至室溫，即可獲得抗拉強度達2GPa的中熵合金。本發明通過控制軋制和熱處理工藝參數，合理調控合金內部組織形態，制備出的中熵合金具有超高抗拉強度的優勢，為其在高強度服役環境下的應用提供了力學性能保障。

技術領域

本發明涉及合金板材加工技術領域，更具體地涉及一種抗拉強度達2GPa的(CoCrNi)Al₃Ti₃中熵合金的制備方法。

背景技術

眾所周知，材料是科技產物的“承載者”，隨著社會的發展，科技的進步，對于材料的要求越來越高，各種各樣的新型材料應運而生。中、高熵合金就是近年來金屬材料領域的“新生兒”，CoCrNi系中熵合金作為典型代表，受到材料研究學者的廣泛關注。由于其具有優異的耐腐蝕性、耐磨性、抗輻射性、高低溫穩定性，所以在航空航天、核能、海洋等領域具有巨大的應用潛力。但是自CoCrNi系中熵合金誕生以來，塑性和韌性一直是研究焦點，對于合金強度的研究和開發較少。以至其在高強度服役環境下應用潛力受到了限制，這對于合金在其他方面的綜合性能優勢顯然是一種浪費。

得益于CoCrNi三元中熵合金呈單相面心立方結構，以等原子比CoCrNi中熵合金為基體，向其中添加其他合金元素實現析出強化的思路是可行的。目前向其中添加Al、Ti元素引入L1₂共格結構相實現析出強化是一種有效方式，因此，本研究中對(CoCrNi)Al₃Ti₃中熵合金的軋制及熱處理工藝參數進行研究以實現最大的強化效果是非常有意義的。

發明內容

本發明的目的是提供一種抗拉強度達2GPa的(CoCrNi)Al₃Ti₃中熵合金的制備方法，基于形變強化、細晶強化和析出強化的理念，通過控制軋制和熱處理工藝參數，獲得高抗拉強度的CoCrNi基中熵合金。

為達到上述目的，本發明通過以下技術方案實現：

本發明公開了一種抗拉強度達2GPa的(CoCrNi)Al₃Ti₃中熵合金的制備方法，包括如下步驟：

步驟一：選取(CoCrNi)Al₃Ti₃中熵合金熱軋板材，隨后進行均勻化退火處理；

步驟二：將均勻化退火處理后的板材再次進行熱軋，總壓下量為50～70％，隨后空冷至室溫；

步驟三：將熱軋板在室溫環境下進行冷軋，總壓下量為60～75％；

步驟四：將冷軋板材采取到溫入爐的方式放入加熱爐中保溫一段時間，進行退火，隨后水淬至室溫；

步驟五：將退火后的板材以到溫入爐的方式放入加熱爐中保溫一段時間，進行時效處理，隨后水淬至室溫。

其中，

步驟一所述的均勻化退火溫度為1150～1200℃，保溫時間為2～6h，冷卻方式為空冷。

步驟二所述的熱軋始軋溫度為1100～1150℃，終軋溫度為950～1000℃，分為2道次，每道次壓下量為25～35％。

步驟三所述的冷軋分為3道次，每道次壓下量為20～25％。

步驟四所述的退火溫度為800℃，保溫時間為1～2h。