[發(fā)明專利]一種高熵合金高出粉率機械合金化和燒結成形方法

在審

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• 申請日: 2021-08-03
• 公開（公告）號: CN113528925A
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發(fā)明（設計）人: 姜巨福;黃敏杰;王迎;劉英澤;張穎
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業(yè)大學
• 主分類號: C22C30/02
• 分類號: C22C30/02;B22F9/04;C22C1/04;B22F3/14
• 代理公司: 哈爾濱華夏松花江知識產(chǎn)權代理有限公司 23213
• 代理人: 侯靜

1.一種高熵合金高出粉率機械合金化和燒結成形方法，其特征在于高熵合金高出粉率機械合金化和燒結成形方法是按以下步驟進行的：

一、單質粉末配比：將Al單質粉末、Co單質粉末、Cr單質粉末、Cu單質粉末、Fe單質粉末和Ni單質粉末一起裝入同一個球磨罐中，然后裝入不銹鋼磨球，密封好球磨罐；將手套箱使用純度99.99％的氬氣洗氣3次～4次；

所述的不銹鋼磨球由三種不同直徑的球磨混合組成，直徑分別為10mm～11mm，8mm～9mm和5mm～6mm，且三種磨球的質量配比為(2～2.2):(1～1.2):(2～2.2)；

所述的不銹鋼磨球的質量為粉末總質量的10倍～12倍；

所述的Al單質粉末、Co單質粉末、Cr單質粉末、Cu單質粉末、Fe單質粉末和Ni單質粉末的粒度均為40μm～50μm；

所述的Al單質粉末、Co單質粉末、Cr單質粉末、Cu單質粉末、Fe單質粉末和Ni單質粉末是按照原子摩爾比Al:Co:Cr:Cu:Fe:Ni＝0.8:0.5:1.5:1:1:1進行配比的；

二、粉末的預混合：將步驟一中裝有粉末和磨球的球磨罐放置在行星球磨儀中進行低速度轉動將粉末進行預混合；

所述的行星球磨儀轉速為120r/min～150r/min，轉動時間為2h～2.5h；

三、Al_0.8Co_0.5Cr_1.5FeNiCu高熵合金機械合金化合成制備：

①、將行星球磨儀的轉速提高到300r/min～350r/min進行高速球磨機械合金化，按照以下順序進行：先轉25min～27min，停轉10min～12min，然后反轉25min～27min，停轉10min～12min；

②、重復步驟①的操作進行球磨15h～15.5h；將球磨罐轉移至洗氣好的手套箱內，在氬氣氣氛中打開球磨罐，加入粉末質量1％～1.5％的硬脂酸，密封裝好磨罐后取出，在球磨儀中重復步驟①的操作繼續(xù)球磨33h～33.5h，即制備出高熵合金粉末；

四、Al_0.8Co_0.5Cr_1.5FeNiCu高熵合金真空熱壓燒結：將步驟三中制備的高熵合金粉末放入石墨模具中進行真空熱壓燒結，升溫速率為15℃/min～20℃/min，燒結溫度為1000℃～1050℃，燒結壓力恒定在30MPa～50MPa，保溫2.5h～3h后隨爐冷卻至室溫，得到Al_0.8Co_0.5Cr_1.5FeNiCu高熵合金。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種高熵合金高出粉率機械合金化和燒結成形方法，其特征在于步驟一中將手套箱使用純度99.99％的氬氣洗氣3次。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種高熵合金高出粉率機械合金化和燒結成形方法，其特征在于步驟一中所述的不銹鋼磨球由三種不同直徑的球磨混合組成，直徑分別為10mm，8mm和5mm。

4.根據(jù)權利要求1所述的一種高熵合金高出粉率機械合金化和燒結成形方法，其特征在于步驟一中三種磨球的質量配比為2:1:2。

5.根據(jù)權利要求1所述的一種高熵合金高出粉率機械合金化和燒結成形方法，其特征在于步驟二中所述的行星球磨儀轉速為150r/min，轉動時間為2h。

6.根據(jù)權利要求1所述的一種高熵合金高出粉率機械合金化和燒結成形方法，其特征在于步驟三①中將行星球磨儀的轉速提高到300r/min進行高速球磨機械合金化。

7.根據(jù)權利要求1所述的一種高熵合金高出粉率機械合金化和燒結成形方法，其特征在于步驟三①中按照以下順序進行：先轉25min，停轉10min，然后反轉25min，停轉10min。