[發明專利]一種納米析出相強化體心立方Fex

有效

• 申請號: 202110062004.2
• 申請日: 2021-01-18
• 公開（公告）號: CN112899545B
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發明（設計）人: 張龍;紀宇;張海峰;朱正旺;張宏偉;付華萌;李宏;王愛民
• 申請（專利權）人: 中國科學院金屬研究所
• 主分類號: C22C30/00
• 分類號: C22C30/00
• 代理公司: 沈陽優普達知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 21234
• 代理人: 張志偉

1.一種納米析出相強化體心立方Fe_xCrNiAl_0.5Ti_0.5高熵合金，其特征在于，所述的高熵合金，按摩爾比，合金成分遵循Fe_xCrNiAl_0.5Ti_0.5，x=2、4或6，并簡稱為Fex合金；原材料采用工業純度的海綿Ti，其余元素的純度不低于99.9 wt.%；在體積純度99.999%、氣壓0.01~0.1MPa的高純氬氣環境中通過電弧熔煉的方法制備合金錠，合金錠反復熔煉至少四次，保證組元的均勻性；然后在電弧爐高純氬氣環境中，重熔合金錠，并通過銅模翻轉澆鑄的方式獲得尺寸為10 mm×5 mm×80 mm合金板；

所述的高熵合金隨著Fe含量的改變，L2₁納米析出相的大小，形狀隨之發生變化；其中，Fe2和Fe4中納米析出相均為立方狀，平均粒子尺寸分別為240~245 nm、150~160 nm，Fe6中納米析出相為球狀，平均粒子尺寸為55~60 nm；

通過添加Fe元素，所述的高熵合金壓縮性能發生顯著變化；壓縮屈服強度：Fe2合金1260 MPa，Fe4合金1211 MPa，Fe6合金1008 MPa；抗壓強度：Fe2合金2083 MPa，Fe4合金1930MPa，Fe6合金1791 MPa；壓縮應變：Fe2合金37%，Fe4壓縮過程中未斷裂，Fe6壓縮過程中未斷裂；通過添加Fe元素，所述的高熵合金壓縮強度略有降低，而合金的塑性變形能力顯著增強，Fe2合金壓縮應變為37%，而Fe4和Fe6合金在壓縮過程中未斷裂。

2.按照權利要求1所述的納米析出相強化體心立方Fe_xCrNiAl_0.5Ti_0.5高熵合金，其特征在于，所述的高熵合金是指：無序體心立方基體中析出納米級有序的L2₁-Ni₂AlTi相；L2₁納米析出相具有形核能力，其銅模澆鑄的合金中析出大量彌散的L2₁立方狀和/或球狀納米析出相。

3.按照權利要求1所述的納米析出相強化體心立方Fe_xCrNiAl_0.5Ti_0.5高熵合金，其特征在于，所述的高熵合金隨著Fe含量的增加，塊狀L2₁納米析出相和/或粒狀L2₁納米析出相的相對含量增大。

4.按照權利要求1所述的納米析出相強化體心立方Fe_xCrNiAl_0.5Ti_0.5高熵合金，其特征在于，添加Fe調控所述的高熵合金微觀組織和力學性能包括：（1）添加Fe改變L2₁納米析出相的大小和形狀；（2）添加Fe改變L2₁納米析出相的化學成分，尤其是Fe元素的含量，進而改變L2₁納米析出相和合金的性能。