一种耐蚀FeCrNiCuTi高熵合金及其制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114990413A(43)申请公布日2022.09.02(21)申请号202210594591.4(22)申请日2022.05.27(71)申请人中国科学院赣江创新研究院地址341001江西省赣州市赣县区储潭镇储潭圩科学院路1号申请人中国科学院过程工程研究所(72)发明人孟龙林春柯灵升谭鸣天齐涛(74)专利代理机构北京品源专利代理有限公司11332专利代理师陈小龙(51)Int.Cl.C22C30/02(2006.01)C22C1/02(2006.01)C22B9/20(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图4页(54)发明名称一种耐蚀FeCrNiCuTi高熵合金及其制备方法(57)摘要本发明提供了一种耐蚀FeCrNiCuTi高熵合金及其制备方法，所述耐蚀FeCrNiCuTi高熵合金的各组分原子百分比为：Fe:24％～30％，Ni:24％～30％，Cu:12％～15％，Ti:12％～15％，Cr:9％～29％；所述制备方法利用非自耗真空熔炼炉制备得到了具有强耐腐蚀性、强钝化效应和高硬度的耐蚀FeCrNiCuTi高熵合金。本发明所采用的原料为常用金属，成本低廉，制备方法简单，得到的耐蚀FeCrNiCuTi高熵合金在涂层材料、海上运输工业以及化工生产具有重要的应用前景。CN114990413ACN114990413A权利要求书1/2页1.一种耐蚀FeCrNiCuTi高熵合金，其特征在于，所述耐蚀FeCrNiCuTi高熵合金的各组分原子百分比为：Fe:24％～30％，Ni:24％～30％，Cu:12％～15％，Ti:12％～15％，Cr:9％～29％。2.根据权利要求1所述的耐蚀FeCrNiCuTi高熵合金，其特征在于，所述耐蚀FeCrNiCuTi高熵合金包括FCC相、BCC相和金属间化合物；优选地，所述金属间化合物均匀分布在耐蚀FeCrNiCuTi高熵合金中。3.根据权利要求1或2所述的耐蚀FeCrNiCuTi高熵合金，其特征在于，所述耐蚀FeCrNiCuTi高熵合金的硬度HV0.2≥600；优选地，所述耐蚀FeCrNiCuTi高熵合金在3.5wt.％NaCl溶液中的自腐蚀电位≥‑0.3V，自腐蚀电流密度<0.8μA/cm2。4.根据权利要求1～3任一项所述的耐蚀FeCrNiCuTi高熵合金，其特征在于，所述耐蚀2FeCrNiCuTi高熵合金在0.5MH2SO4中的自腐蚀电位≥‑0.3V，自腐蚀电流密度<8.0μA/cm。5.一种如权利要求1～4任一项所述的耐蚀FeCrNiCuTi高熵合金的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：(1)Fe、Ni、Cu、Ti和Cr原料经清洗处理后，在非自耗真空熔炼炉的铜坩埚内进行第一熔炼，得到钮扣锭；(2)对所述钮扣锭进行第二熔炼，待钮扣锭自然冷却后，进行打磨处理，得到所述的耐蚀FeCrNiCuTi高熵合金。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述Fe、Ni、Cu、Ti和Cr原料按照原子百分比为Fe:24％～30％，Ni:24％～30％，Cu:12％～15％，Ti:12％～15％，Cr:9％～29％进行配料。7.根据权利要求5或6所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述清洗处理包括Fe、Ni、Cu、Ti和Cr原料依次经酸洗、水洗、超声处理和烘干；优选地，所述酸洗包括在0.5mol/L的稀盐酸浸泡2min；优选地，所述水洗包括用去离子水冲洗60s；优选地，所述超声处理包括在无水乙醇中超声10min。8.根据权利要求5～7任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述第一熔炼之前依次进行预处理和消耗氧气处理；优选地，所述预处理包括将非自耗真空熔炼炉抽真空至5×10‑4MPa，通入氩气，洗气，反复三次以上，再通入氩气至真空计示数为0.07MPa；优选地，所述消耗氧气处理包括将预置于非自耗真空熔炼炉副槽中的金属Ti块反复熔融3次以上；优选地，第一熔炼的焊机熔炼电流为50A～250A。9.根据权利要求5～8任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述第二熔炼的时间为60s～120s；优选地，所述第二熔炼时保持钮扣锭处于熔融状态60s～120s；优选地，所述第二熔炼的次数≥5次。10.根据权利要求5～9任一项所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：2CN114990413A权利要求书2/2页(1)Fe、Ni、Cu、Ti和Cr原料按照原子百分比为Fe:24％～30％，Ni:24％～30％，Cu:12％～15％，Ti:12％～15％，Cr:9％～29％进行配料后，进行清洗处理，再在非自耗真空熔炼炉的铜坩埚内依次进行预处理和消耗氧气处理，之后进行第一熔炼，得到钮扣锭；所述清洗处理包括Fe、Ni、