一种2219铝基高熵合金复合材料的超声辅助制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112795800A(43)申请公布日2021.05.14(21)申请号202011583695.2(22)申请日2020.12.28(71)申请人中南大学地址410083湖南省长沙市麓山南路932号(72)发明人张昀喻海良李晓谦(74)专利代理机构西安智大知识产权代理事务所61215代理人段俊涛(51)Int.Cl.C22C1/03(2006.01)C22C21/00(2006.01)C22F1/04(2006.01)C22F3/02(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种2219铝基高熵合金复合材料的超声辅助制备方法(57)摘要一种2219铝基高熵合金复合材料的超声辅助制备方法，按照AlCoCrFeNi高熵合金各元素的摩尔原子比和质量分数计算各组分的质量，按量称取各组分粉末混合均匀后球磨制备AlCoCrFeNi高熵合金颗粒；按照复合材料中增强相颗粒的预制比例称取AlCoCrFeNi高熵合金颗粒备用；称取2219铝合金材料加热保温得到2219铝熔体；将AlCoCrFeNi高熵合金颗粒加入到2219铝熔体内；将预热的超声工具杆插入铝熔体内进行超声振动处理；施振结束后，取出超声工具杆，将熔体浇注至预热的方形不锈钢模具中，进行流动水冷却，初步获得2219铝基复合材料铸锭；将冷却后的复合材料铸锭放入均匀化炉内加热保温，进行均匀化退火处理，获得最终的2219铝基AlCoCrFeNi高熵合金复合材料。CN112795800ACN112795800A权利要求书1/1页1.一种2219铝基高熵合金复合材料的超声辅助制备方法，其特征在于，包括如下步骤：第一步：按照AlCoCrFeNi高熵合金各元素的摩尔原子比和质量分数计算各组分的质量，按量称取各组分粉末混合均匀后球磨制备粒径15‑25μm的AlCoCrFeNi高熵合金颗粒；第二步：按照复合材料中增强相颗粒的预制比例称取AlCoCrFeNi高熵合金颗粒备用；第三步：称取2219铝合金材料加热至720℃，保温0.5‑1.5h得到2219铝熔体；第四步：将AlCoCrFeNi高熵合金颗粒加入到2219铝熔体内；第五步：将预热的超声工具杆插入铝熔体内进行超声振动处理；第六步：施振结束后，取出超声工具杆，将熔体浇注至预热450℃的方形不锈钢模具中，进行流动水冷却，初步获得2219铝基复合材料铸锭；第七步：将冷却后的复合材料铸锭放入均匀化炉内加热至460℃，保温12‑15h，进行均匀化退火处理，获得最终的2219铝基AlCoCrFeNi高熵合金复合材料。2.根据权利要求1所述2219铝基高熵合金复合材料的超声辅助制备方法，其特征在于，所述第一步中，AlCoCrFeNi高熵合金中，各元素摩尔比为Al：Co：Cr：Fe：Ni＝0.5：1：1：1：1，混合后各组分质量分数为：Al：≤8％，Co：≥24％，Cr：≥20％，Fe：≥23％，Ni：≥23％，且总量为100％。3.根据权利要求1所述2219铝基高熵合金复合材料的超声辅助制备方法，其特征在于，所述第一步中，将称取的各组分粉末置入混粉机内混粉20‑24h，待各组分粉末混合均匀后将其放入球磨罐中，将球磨罐放入行星球磨机内，球料比为10:1，抽真空，充入氩气保护气，充入无水乙醇作为过程控制剂，球磨40‑60h，球磨转速约600‑700r/min，制备得到所述AlCoCrFeNi高熵合金颗粒。4.根据权利要求1所述2219铝基高熵合金复合材料的超声辅助制备方法，其特征在于，所述第二步复合材料中增强相颗粒的预制比例为质量分数0.5％‑6％，余量取2219铝合金材料。5.根据权利要求1所述2219铝基高熵合金复合材料的超声辅助制备方法，其特征在于，所述第二步中，将称取的AlCoCrFeNi高熵合金颗粒放入300℃干燥炉内干燥2‑3h备用。6.根据权利要求1所述2219铝基高熵合金复合材料的超声辅助制备方法，其特征在于，所述第三步中，将称取的2219铝合金材料其放入石墨坩埚中，将坩埚置入电阻炉内加热。7.根据权利要求1所述2219铝基高熵合金复合材料的超声辅助制备方法，其特征在于，所述第四步中，先将2219铝熔体表面浮渣和氧化层除去，然后加入AlCoCrFeNi高熵合金颗粒，加入过程中进行机械搅拌，搅拌时间3‑5min，搅拌速率为300‑500r/min，搅拌结束后去除熔体表面浮渣。8.根据权利要求1所述2219铝基高熵合金复合材料的超声辅助制备方法，其特征在于，所述第五步中，超声工具杆的预热温度范围为300‑450℃。9.根据权利要求1或8所述2219铝基高熵合金复合材料的超声辅助制备方法，其特征在于，所述第五步中，超声工具杆的浸入深度为20‑30mm，谐振