[發明專利]一種高強度高塑性的鋁鐵鉻鎳高熵合金的制備方法

在審

• 申請號: 202110904764.3
• 申請日: 2021-08-07
• 公開（公告）號: CN113564442A
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 發明（設計）人: 趙宇宏;徐曉桃;張小波;程鵬;潘玥;王帥;侯華
• 申請（專利權）人: 中北大學
• 主分類號: C22C30/00
• 分類號: C22C30/00;C22C1/02;B22D7/00;C22F1/00
• 代理公司: 太原新航路知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 14112
• 代理人: 王勇

1.一種高強度高塑性的鋁鐵鉻鎳高熵合金的制備方法，其特征在于：該方法是采用如下步驟實現的：

S1：原材料準備：分別取分析純的鋁、鐵、鉻、鎳顆粒，打磨表面氧化物后使用無水乙醇在超聲波設備中清洗，清洗后干燥，而后用電子天平分別稱量，鋁、鐵、鉻、鎳的摩爾比為0.5：1：1：1；

S2：熔煉：

S2.1：使用無水乙醇將真空電弧熔煉爐內的水冷銅模和爐腔壁清洗潔凈；

S2.2：將稱量好的鋁、鐵、鉻、鎳顆粒放入水冷銅模主熔池內，將鈦錠放入水冷銅模輔助熔池內；

S2.3：關閉真空電弧熔煉爐的爐門，打開水冷系統，然后依次打開機械泵、分子泵進行抽真空，直至爐內壓強達到0.005Pa以下，關閉真空閥；

S2.4：打開氬氣閥，向真空電弧熔煉爐內充入高純氬氣，直至爐內壓強達到0.5Pa，關閉氬氣閥；

S2.5：引弧后先熔煉鈦錠，吸附爐內殘余氧氣；

S2.6：開始熔煉合金，引弧后逐漸升高熔煉電流，直至熔煉電流達到260A-280A；保持熔煉電流為260A-280A，繼續熔煉直至合金呈液態，并在合金呈液態后停留2.5min-3min，而后關閉電弧，得到合金鑄錠；

S2.7：當合金鑄錠在水冷銅模上冷卻后，利用機械臂翻轉合金鑄錠；

S2.8：按照步驟S2.6-步驟S2.7的方法再次熔煉合金鑄錠，所述方法再重復四次后得到鑄態鋁鐵鉻鎳高熵合金；

S3：熱處理試樣的切割：利用線切割機將鑄態鋁鐵鉻鎳高熵合金切割成25mm長、20mm寬、10mm厚的熱處理試樣；

S4：熱處理：熱處理溫度設定為900℃，熱處理時間設定為15h，熱處理后即制得鋁鐵鉻鎳高熵合金成品；

S5：拉伸樣品的切割、表面處理：利用線切割機將鋁鐵鉻鎳高熵合金成品切割成標距為10mm的骨頭狀拉伸試樣，并將所述拉伸試樣的正反面、兩個側面均打磨、拋光；

S6：用拉伸樣品進行室溫拉伸性能測試。

2.根據權利要求1所述的一種高強度高塑性的鋁鐵鉻鎳高熵合金的制備方法，其特征在于：步驟S2.2中，四種高熵合金原材料按照熔點從低到高的順序依次放入水冷銅模主熔池內。

3.根據權利要求1所述的一種高強度高塑性的鋁鐵鉻鎳高熵合金的制備方法，其特征在于：步驟S4所述的熱處理過程是采用如下步驟實現的是：a）將箱式電阻爐升溫至900℃；b）當溫度升至900℃后，將熱處理試樣放入箱式電阻爐，熱處理試樣隨箱式電阻爐保溫；c）保溫時間達到15h后，將熱處理試樣從箱式電阻爐中取出并水淬。