[發(fā)明專利]一種難熔高熵合金產(chǎn)品的等溫鍛造方法及其加工產(chǎn)品

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• 申請日: 2023-05-25
• 公開（公告）號: CN116351994A
• 公開（公告）日: 2023-06-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姜韜;胡仔健;鄒健
• 申請（專利權(quán)）人: 北京中辰至剛科技有限公司;寧夏北鼎新材料產(chǎn)業(yè)技術(shù)有限公司
• 主分類號: B21J5/00
• 分類號: B21J5/00;B21J1/06;B21J5/06;B21J5/08;C22F1/00
• 代理公司: 北京細(xì)軟智谷知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11471
• 代理人: 白曉菲

本發(fā)明涉及合金強(qiáng)化技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種難熔高熵合金產(chǎn)品的等溫鍛造方法及其加工產(chǎn)品。等溫鍛造方法包括以下步驟：檢測難熔高熵合金鑄錠的再結(jié)晶溫度，確定預(yù)熱溫度；根據(jù)預(yù)熱溫度，對難熔高熵合金鑄錠進(jìn)行加熱；維持溫度對難熔高熵合金鑄錠依次進(jìn)行首次鐓粗、首次橫向拔長、首次滾圓、翻轉(zhuǎn)二次鐓粗、二次橫向拔長、二次滾圓、翻轉(zhuǎn)三次鐓粗和三次滾圓的等溫鍛造處理，得到等溫鍛造品；將等溫鍛造品入水進(jìn)行水淬，然后進(jìn)行二次熱處理，即完成難熔高熵合金的等溫鍛造。本發(fā)明的方法可以鍛造處理難熔高熵合金，可避免難熔高熵合金加工過程開裂的問題，可加工得到綜合力學(xué)性能較好的難熔高熵合金產(chǎn)品。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及合金強(qiáng)化技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種難熔高熵合金產(chǎn)品的等溫鍛造方法及其加工產(chǎn)品。

背景技術(shù)

難熔高熵合金被認(rèn)為是很有潛力的高溫合金替代材料，組成該類合金的主要組元為熔點(diǎn)高于1650℃的金屬元素，包括鈦、鋯、鉿等。難熔高熵合金的研發(fā)技術(shù)難點(diǎn)主要是難熔高熵合金成形機(jī)理復(fù)雜，難以精準(zhǔn)預(yù)測材料結(jié)構(gòu)性能，合金固溶強(qiáng)化效果強(qiáng)烈，材料塑性較差，難熔高熵合金熔點(diǎn)高，加工難度很大。難熔高熵合金在高溫領(lǐng)域應(yīng)用前景廣泛，但難熔高熵合金的高熔點(diǎn)、高硬度優(yōu)勢導(dǎo)致采用傳統(tǒng)鑄造、機(jī)械加工等技術(shù)難以獲得力學(xué)性能好的結(jié)構(gòu)件。

目前，通過壓力加工工藝獲得性能優(yōu)異的高熵合金結(jié)構(gòu)件成為一項(xiàng)熱門研究課題。現(xiàn)有技術(shù)中，公開號CN111286685A公開了一種高熵合金的晶粒細(xì)化方法，該方法通過設(shè)計(jì)好的鍛壓模具，在一定的成形速度和成形壓力下反復(fù)鍛壓高熵合金鑄件，從而達(dá)到晶粒細(xì)化，提高高熵合金強(qiáng)度的效果。但該方法只適用于熔點(diǎn)2000℃以下的高熵合金，加工難熔高熵合金難以達(dá)到變形效果，就算改變鍛造條件達(dá)到了變形效果，也存在難熔高熵合金開裂嚴(yán)重缺點(diǎn)。

公開號CN113249630A公開了一種高熵合金鍛壓工藝，該鍛壓工藝中，通過高熵合金的成分設(shè)計(jì)，鍛壓過程的工藝控制以及熱處理工藝的選用，消除熔鑄合金的孔隙等缺陷，細(xì)化晶粒，有效提高高熵合金的可加工性與綜合性能，避免了常規(guī)鍛壓過程產(chǎn)生的各向異性，通過選用不同的模具還可以對合金進(jìn)行模鍛，設(shè)計(jì)自由度較高。同樣的，該鍛壓工藝也只適用于合金熔點(diǎn)2000℃以下的高熵合金，使用該工藝加工難熔高熵合金無法突破其變形抗力，會出現(xiàn)小噸位壓機(jī)壓不動(dòng)、大噸位壓機(jī)易壓碎的現(xiàn)象。

鑒于此，有必要提供一種難熔高熵合金產(chǎn)品及其鍛造方法，以解決上述不足。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種難熔高熵合金產(chǎn)品的等溫鍛造方法及其加工產(chǎn)品。本發(fā)明的等溫鍛造方法中，確定了難熔高熵合金等溫鍛造的預(yù)熱溫度，并在該預(yù)熱溫度下對難熔高熵合金依次進(jìn)行首次鐓粗、首次橫向拔長、首次滾圓、翻轉(zhuǎn)二次鐓粗、二次橫向拔長、二次滾圓、翻轉(zhuǎn)三次鐓粗和三次滾圓的處理過程，在較低的鍛造壓力就可以消除熔鑄難熔高熵合金的孔隙等缺陷，細(xì)化晶粒，有效提高難熔高熵合金的綜合力學(xué)性能，避免了常規(guī)鍛壓過程產(chǎn)生的嚴(yán)重開裂問題，通過選用不同的高溫模具還可以對合金進(jìn)行等溫模鍛，設(shè)計(jì)自由度較高。

本發(fā)明的目的之一是提供一種難熔高熵合金的等溫鍛造方法。

本發(fā)明的另一目的是提供一種根據(jù)等溫鍛造方法加工制備的難熔高熵合金產(chǎn)品。

根據(jù)本發(fā)明具體實(shí)施方式提供的難熔高熵合金的等溫鍛造方法，包括以下步驟：

S1測試:準(zhǔn)備難熔高熵合金鑄錠，取測試樣品，檢測所述測試樣品的再結(jié)晶溫度，確定預(yù)熱溫度；

S2加熱:根據(jù)S1測試步驟得到的預(yù)熱溫度，將所述難熔高熵合金鑄錠加熱至所述預(yù)熱溫度，并進(jìn)行保溫；

S3等溫鍛造：維持S2加熱步驟難熔高熵合金鑄錠的溫度，對所述難熔高熵合金鑄錠依次進(jìn)行首次鐓粗、首次橫向拔長、首次滾圓、翻轉(zhuǎn)二次鐓粗、二次橫向拔長、二次滾圓、翻轉(zhuǎn)三次鐓粗和三次滾圓的等溫鍛造處理，得到等溫鍛造品；

S4水淬：將步驟S3等溫鍛造得到的等溫鍛造品入水進(jìn)行水淬，然后進(jìn)行二次熱處理，即完成難熔高熵合金的等溫鍛造。