一种高熵合金的熔炼方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115874073A(43)申请公布日2023.03.31(21)申请号202211506652.3(22)申请日2022.11.28(71)申请人先导薄膜材料（广东）有限公司地址511500广东省清远市高新区百嘉工业园27-9号A区(72)发明人岳晓聪黄宇彬李明山祁沛熙童培云(74)专利代理机构清远市清城区诺誉知识产权代理事务所(普通合伙)44815专利代理师龚元元(51)Int.Cl.C22C1/02(2006.01)C22C30/00(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图2页(54)发明名称一种高熵合金的熔炼方法(57)摘要本发明属于合金材料制备技术领域，公开了一种高熵合金的熔炼方法。所述方法包括如下步骤：(1)根据高熵合金所需配比备好原料，再按照真空感应熔炼坩埚温度分布图，将各组元按照熔点高低进行放置；(2)将真空感应炉腔体内抽真空，然后充入惰性气体，升温进行熔炼，然后升温至金属完全熔化温度以上20～50℃时进行浇铸出炉，得到一次铸锭；(3)将步骤(2)的一次铸锭直接放回原有坩埚，依次抽真空、充入惰性气体并升温进行熔炼，待一次铸锭完全熔化后，升温至初步熔化温度以上20～50℃时开始浇铸，浇铸过程开启震动装置，出炉后得到高熵合金。本发明方法无需制粉，可显著提高熔炼均匀性，降低铸锭缩孔和成分偏析。CN115874073ACN115874073A权利要求书1/1页1.一种高熵合金的熔炼方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)根据高熵合金所需配比备好原料，再按照真空感应熔炼坩埚温度分布图，将各组元按照熔点高低进行放置；(2)将真空感应炉腔体内抽真空，然后充入惰性气体，升温进行熔炼，记录金属完全熔化温度，然后升温至金属完全熔化温度以上20～50℃时进行浇铸出炉，得到一次铸锭；(3)将步骤(2)的一次铸锭直接放回原有坩埚，依次抽真空、充入惰性气体并升温进行熔炼，记录一次铸锭初步熔化温度，待一次铸锭完全熔化后，升温至初步熔化温度以上20～50℃时开始浇铸，浇铸过程开启震动装置，出炉后得到高熵合金。2.根据权利要求1所述的一种高熵合金的熔炼方法，其特征在于，步骤(1)中所述高熵合金的成分组成为Ni0～65Co0～60Cr15～30Al5～15Y0.5～1.0Ta0～3.0。3.根据权利要求2所述的一种高熵合金的熔炼方法，其特征在于，所述高熵合金的成分组成为Ni40～60Co15～30Cr15～30Al5～15Y0.5～1.0Ta0.5～3.0。4.根据权利要求1所述的一种高熵合金的熔炼方法，其特征在于，步骤(2)和(3)中所述抽真空是指抽真空至压力为1～10×10‑1Pa。5.根据权利要求1所述的一种高熵合金的熔炼方法，其特征在于，所述惰性气体是指氮气或氩气，充入惰性气体至常压。6.根据权利要求1所述的一种高熵合金的熔炼方法，其特征在于，步骤(2)和(3)中所述升温的速率为7～10℃/min。7.根据权利要求1所述的一种高熵合金的熔炼方法，其特征在于，步骤(2)和(3)中所述熔炼过程对坩埚进行摇晃以促进熔化。8.根据权利要求1所述的一种高熵合金的熔炼方法，其特征在于，步骤(2)中所述完全熔化后的保温时间为10～30min。9.根据权利要求1所述的一种高熵合金的熔炼方法，其特征在于，步骤(3)中所述完全熔化后的保温时间为10～30min。10.根据权利要求1所述的一种高熵合金的熔炼方法，其特征在于，步骤(2)和(3)中所述浇铸的速度为15～30kg/min。2CN115874073A说明书1/6页一种高熵合金的熔炼方法技术领域[0001]本发明属于合金材料制备技术领域，具体涉及一种高熵合金的熔炼方法。背景技术[0002]高熵合金是指由4种及以上主要元素，每种主要元素含量在5％～35％(原子分数)之间，按照等原子比组成的单相成分复杂合金。由于具有热力学上的高熵效应、结构上的晶格畸变效应、动力学上的迟滞扩散效应、性能上的鸡尾酒效应，容易获得热稳定性高的固溶体相和纳米结构甚至非晶结构，高熵合金具有高强度、高硬度、高耐磨性、高抗氧化性、高耐腐蚀性等优异性能。[0003]根据现有的研究与应用经验，高熵合金的制备方法基本上与现有的合金制备方法相同，但也有其特殊性。制备高熵合金的方法基本上可分为熔铸或机械合金化及粉末冶金。最初和最常用的高熵合金制备方法是真空电弧熔炼加铜模铸造法，在真空条件下熔炼，可显著提高合金的纯净度。如专利CN110983146A公开了一种大规格含锰高熵合金铸锭制备方法，按照Fe‑Cr‑Ni‑Mn高熵合金中Fe、Cr、Ni及Mn元素的含量均为25at.％，称量Fe、Cr、Ni及Mn，加入到坩埚内；然后采用一次充氩真空感应熔炼，得到高熵合金一次铸锭，再采用充氩自耗