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(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CN111826573A(43)申请公布日2020.10.27(21)申请号202010611439.3(22)申请日2020.06.29(71)申请人华中科技大学地址430074湖北省武汉市洪山区珞喻路1037号(72)发明人刘鑫旺高腾飞刘鹏涂泽立蒋文明樊自田(74)专利代理机构华中科技大学专利中心42201代理人尚威李智(51)Int.Cl.C22C30/02(2006.01)C22C1/02(2006.01)C22F1/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种无σ相析出倾向的沉淀强化型高熵合金及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种无σ相析出倾向的沉淀强化型高熵合金及其制备方法,属于高熵合金领域。所述高熵合金由Fe、Ni、Mn、Cu四种元素采用等摩尔的配比组成。该高熵合金的优选制备方法为:将配好的原料先在真空氩气保护下的电弧炉熔炼,后经过滴铸、均匀化退火、冷轧、时效步骤即得到所述无σ相析出倾向的沉淀强化型高熵合金。所述无σ相析出倾向的沉淀强化型高熵合金室温屈服强度和拉伸强度最优值分别能达到825MPa和933MPa,延伸率大于15%,且其力学性能指标可利用时效参数进行调节。本申请的无σ相析出倾向的沉淀强化型高熵合金在室温下具有优异的综合力学性能。CN111826573ACN111826573A权利要求书1/1页1.一种无σ相析出倾向的沉淀强化型高熵合金的制备方法,其特征在于,由等摩尔配比的Fe、Ni、Mn、Cu四种纯金属材料,依次经过熔炼、滴铸、均匀化退火、冷轧、时效退火步骤处理,即得到所述无σ相析出倾向的沉淀强化型高熵合金;其中,均匀化退火的参数范围为910~1050℃,保温12~48h;时效退火温度范围为800~900℃,时间范围为0.5~1h。2.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,熔炼时将Mn放在坩埚最底层,Fe、Ni、Cu在Mn上方按照熔点由低到高的顺序从下往上逐层堆叠。3.如权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述熔炼方法为:在负压、氩气气氛保护下的电弧熔炼炉中进行熔炼。4.如权利要求3所述的制备方法,其特征在于,将电弧熔炼炉抽真空后回填氩气至5×104Pa,重复抽真空和回填氩气两次后进行熔炼。5.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,冷轧80%~90%的变形量。6.如权利要求5所述的制备方法,其特征在于,冷轧85%的变形量。7.如权利要求6所述的制备方法,其特征在于,均匀化退火的参数为1000℃,12h;时效退火的参数为800℃保温1h或850℃保温1h。8.如权利要求1~7任一项所述的制备方法,其特征在于,均匀化退火和时效退火之后均采用水冷淬火的方式迅速冷却。9.由权利要求1~8任一项所述的制备方法获得的无σ相析出倾向的沉淀强化型高熵合金。2CN111826573A说明书1/4页一种无σ相析出倾向的沉淀强化型高熵合金及其制备方法技术领域[0001]本发明属于高熵合金制备领域,更具体地,涉及一种无σ相析出倾向的沉淀强化型高熵合金及其制备方法。背景技术[0002]高熵合金(High-entropy-alloys,HEAs)提出以来,颠覆了人们对传统合金的认识。由于高熵合金的鸡尾酒效应,人们可以需要对合金成分进行调配,以达到所需的性能,这极大的开阔了研究者设计新材料的思路。高熵合金一般是指五种或以上的合金元素按(近)等原子比组成的合金体系,基于此,已提出多种具有独特性能的新型合金体系。其中面心立方结构(FCC)的合金体系具有优良的韧/塑性,被认为极具应用潜力。但这些合金体系中广泛添加强化元素Cr,如极具代表性的CrMnFeCoNi高熵合金。[0003]大量研究表明,CrMnFeCoNi高熵合金在中温时效过程中,Cr元素易诱导析出脆性sigma(σ)相和(或)其它化合物,导致综合力学性能的下降。如果能够消除脆性相和化合物的析出倾向,对于提高材料的综合力学性能将有极大的帮助。[0004]如何在消除脆性相和化合物的析出倾向的同时保证材料的强度和/或塑性,成为当前亟待解决的难题。发明内容[0005]针对现有技术的以上缺陷或改进需求,本发明提供了一种无σ相析出倾向的沉淀强化型高熵合金及其制备方法,其目的在于,在不添加Cr的前提下,仅以Fe、Ni、Mn、Cu四种纯金属材料为原料,通过工艺步骤及工艺参数的改进,实现消除脆性(σ)相和其他化合物的析出倾向的同时保证材料的强度和/或韧性。[0006]为了实现上述目的,按照本发明的一个方面,提供了一种无σ相析出倾向的沉淀强化型高熵合金的制备方法,由等摩尔配比的Fe、Ni、Mn、Cu四种纯金属材料,依次经过熔炼、滴铸、均匀化退火、冷轧、时效退火步骤处理,即得到所述无σ相