[發(fā)明專利]一種超強變形能力的高熵合金、制備方法及其制備的板材

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110733041.1
• 申請日: 2021-06-29
• 公開（公告）號: CN113430446B
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳瑞潤;高雪峰;劉桐;方虹澤;王亮;蘇彥慶;郭景杰
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: C22C30/00
• 分類號: C22C30/00;C22C1/02;C22F1/10
• 代理公司: 哈爾濱華夏松花江知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 23213
• 代理人: 岳昕

一種超強變形能力的高熵合金、制備方法及其制備的板材，本發(fā)明屬于合金加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種超強變形能力的高熵合金、制備方法及其制備的板材。本發(fā)明要解決復(fù)雜零件制備過程中難以變形，加工性能差的問題。它的化學(xué)式為Co₄₀Cr₂₀Fe₂₀Ni₂₀；通過真空熔煉進(jìn)行制備；對合金鑄錠進(jìn)行均勻化退火處理、熱處理、擠壓、再結(jié)晶退火處理得到高熵合金板材。本發(fā)明用于復(fù)雜零部件成形加工。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于合金加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種超強變形能力的高熵合金、制備方法及其制備的板材。

背景技術(shù)

金屬塑性加工技術(shù)是加工行業(yè)普遍使用的一種技術(shù)，在材料基礎(chǔ)工程中有著重要的地位。金屬塑性加工，在機械等加工行業(yè)中具有相當(dāng)?shù)膬?yōu)勢和實用性。因此，在機械、冶金、電子、航空航天、儀器儀表等行業(yè)，通常會使用金屬塑性加工。金屬塑性加工突出的特點是材料的利用率高，能夠利用最少的材料加工成最復(fù)雜的零部件。

傳統(tǒng)合金在材料成形加工技術(shù)中，經(jīng)常遇到難加工、變形能力差、強度和塑性難以同時提高等問題，限制了合金在材料加工技術(shù)方面的應(yīng)用，因此，研究一種具備超強變形能力以及加工性能的新材料，并同時改善合金的強度和塑性的材料制備方法對工業(yè)化生產(chǎn)、航空航天等領(lǐng)域應(yīng)用有重要的意義。

近幾年，多主元高熵合金這一新型合金設(shè)計理念，開辟了合金研究的新領(lǐng)域。這一概念的提出，打破了傳統(tǒng)合金的設(shè)計理念。研究表明，高熵合金由于多組元特性，使其呈現(xiàn)出高熵效應(yīng)、晶格畸變效應(yīng)、遲滯擴(kuò)散效應(yīng)、雞尾酒效應(yīng)，因此，具有較高的強韌性、硬度、抗磨損性、抗疲勞性、高溫抗軟化性、耐磨性能等，作為結(jié)構(gòu)材料有望在航空航天，工業(yè)生產(chǎn)方面具有巨大的發(fā)展?jié)摿ΑＤ壳埃捎诿嫘牧⒎浇Y(jié)構(gòu)的高熵合金易加工、塑性優(yōu)異屈服強度較低，具有更低的變形抗力等特點受到了廣大研究。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是要解決復(fù)雜零件制備過程中難以變形，加工性能差的問題，而提供一種超強變形能力的高熵合金、制備方法及其制備的板材。

一種超強變形能力的高熵合金的化學(xué)式為Co₄₀Cr₂₀Fe₂₀Ni₂₀。

一種超強變形能力的高熵合金的制備方法是按以下步驟完成的：

一、配料：根據(jù)化學(xué)式Co₄₀Cr₂₀Fe₂₀Ni₂₀按照原子百分比稱取原料單質(zhì)顆粒；

二、真空熔煉：將原料單質(zhì)顆粒放入真空熔煉設(shè)備，抽真空后，充入氬氣作為保護(hù)氣體進(jìn)行真空感應(yīng)熔煉，冷卻后，得到Co₄₀Cr₂₀Fe₂₀Ni₂₀高熵合金鑄錠。

一種超強變形能力的高熵合金制備的板材，其制備方法是按以下步驟完成的：

一、將Co₄₀Cr₂₀Fe₂₀Ni₂₀高熵合金鑄錠在1100℃-1200℃條件下進(jìn)行均勻化退火處理，退火時間為10-12h，得到均勻化后的合金鑄錠；

二、將均勻化后的合金鑄錠放入熱處理爐中加熱至800℃-900℃，取出后快速放入擠壓模具，擠壓成板材，擠壓比為10:1-20:1，得到擠壓后的板材；

三、將擠壓后的板材進(jìn)行再結(jié)晶退火處理得到超強變形能力的Co₄₀Cr₂₀Fe₂₀Ni₂₀高熵合金板材；退火溫度為900℃-1200℃，退火時間為2-4h。