一种VCrNbMoW难熔高熵合金制备方法.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CN111304479A(43)申请公布日2020.06.19(21)申请号202010192512.8B22F3/105(2006.01)(22)申请日2020.03.18B22F9/04(2006.01)(71)申请人南昌航空大学地址330063江西省南昌市丰和南大道696号(72)发明人张建军洪昊梁炳亮陈卫华何文欧阳晟刘靠斌白杨艾云龙(74)专利代理机构南昌洪达专利事务所36111代理人黄文亮(51)Int.Cl.C22C1/05(2006.01)C22C1/10(2006.01)C22C30/00(2006.01)B22F3/04(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图3页(54)发明名称一种VCrNbMoW难熔高熵合金制备方法(57)摘要本发明涉及一种VCrNbMoW难熔高熵合金制备方法,将V、Cr、Nb、Mo、W各单质粉末按照以摩尔比1.1～1.3：1：1：1：1进行称量配粉，将称量配粉后的金属元素粉末在球磨罐中均匀混合，球磨介质为水或酒精，采用球磨混料，球磨介质为水或酒精，球磨混合一定时间后取出，并烘干、过筛以及造粒后使用一定压力的冷压成型和冷等静压,将压制好的胚体置于微波炉中烧结，采用一定的升温速率使得胚体达到一定温度后保温，烧结完毕后随炉冷却，本发明制备的高熵合金具有单一体心立方结构，通过原位形成纳米V2O3颗粒均匀分布于VCrNbMoW难熔高熵合金基体中，目的是为了细化VCrNbMoW难熔高熵合金晶粒，从而提高复合材料的力学性能。CN111304479ACN111304479A权利要求书1/1页1.一种VCrNbMoW难熔高熵合金制备方法，其特征在于具体步骤为：1)将V、Cr、Nb、Mo、W各单质粉末按照以摩尔比1.1～1.3：1：1：1：1进行称量配粉，将称量配粉后的金属元素粉末在球磨罐中均匀混合，球磨介质为水或酒精，采用球磨混料；2)将步骤1)所得混合粉末烘干、过筛以及造粒后使用一定压力的冷压成型和冷等静压。3)将压制好的胚体置于微波烧结炉中，通过一定的升温速率使得胚体达到一定温度后保温。4)经上述步骤，可得到具有体心立方结构的难熔高熵合金基复合材料。2.如权利要求1所述一种VCrNbMoW难熔高熵合金制备方法，其特征在于，球磨时间为12～24h，冷等静压压力为100～300MPa。3.如权利要求1所述一种VCrNbMoW难熔高熵合金制备方法，其特征在于，升温速率为5～20℃/min，烧结温度为1400℃～1700℃，保温时间为30～120min，烧结气氛为真空或氩气气氛。2CN111304479A说明书1/3页一种VCrNbMoW难熔高熵合金制备方法技术领域[0001]本发明属于难熔高熵合金复合材料制备技术领域，提供了一种VCrNbMoW难熔高熵合金制备方法。技术背景[0002]为了提高金属材料的高强韧性能，1995年，叶均蔚教授提出多主元高熵合金理念。与其他合金相比，高熵合金(HEAs)具有高强度、高硬度、高加工硬化、高耐磨、高温稳定性和耐蚀性等优异性能。作为一种潜在的功能材料与工程材料，HEAs在高速切削刀具、模具和核电工程、船舶材料及电池材料等方面具有广泛的应用前景。[0003]高熵合金一般包含5种元素以上，且其含量(原子分数，下同)可在5％～35％范围内进行调节，因此，高熵合金的体系众多。高熵合金按晶体结构可以分为体心立方(BCC)、面心立方(FCC)和密排六方(HCP)。[0004]本发明采用粉末冶金-微波烧结法原位制备第二相V2O3掺杂VCrNbMoW难熔高熵合金。由于纯VCrNbMoW难熔高熵合金属于体心立方(BCC)结构，强韧性不足，脆性较大，无法满足结构材料力学性能的要求。发明内容[0005]本发明所要解决的技术问题是：通过原位形成V2O3纳米颗粒，并均匀分布于VCrNbMoW难熔高熵合金基体中，目的是为了细化VCrNbMoW难熔高熵合金晶粒，从而提高复合材料的力学性能。此高熵合金结构为单一体心立方结构，具有高熔点、高强度、高硬度等特点。[0006]本发明的技术方案是：[0007]本发明涉及一种VCrNbMoW难熔高熵合金制备方法。采用粉末冶金-微波烧结法原位制备了V2O3掺杂VCrNbMoW难熔高熵合金粉体，其物相为单一体心立方结构，具体包括如下步骤：[0008](1)将V、Cr、Nb、Mo、W各单质粉末按照以摩尔比1.1～1.3：1：1：1：1进行称量配粉，将称量配粉后的金属元素粉末在球磨罐中均匀混合，球磨介质为水或酒精，采用球磨混料；[0009](2)将均匀混合好的粉体干燥、过筛和造粒后压制成坯体；[0010](3)在保护气氛下，采用微波烧结炉加热至一定温度并保温一定时间，对胚体进行烧结；[0011