一种调控CoCrFeNiAl高熵合金性能的方法.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CN111254299A(43)申请公布日2020.06.09(21)申请号202010063876.6(22)申请日2020.01.20(71)申请人辽宁工业大学地址121001辽宁省锦州市古塔区士英街169号(72)发明人张越刘亮郭勇商剑赵作福王冰齐锦刚(74)专利代理机构北京远大卓悦知识产权代理事务所(普通合伙)11369代理人周婷(51)Int.Cl.C22C1/02(2006.01)C22C30/00(2006.01)B22C9/02(2006.01)B22D27/20(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称一种调控CoCrFeNiAl高熵合金性能的方法(57)摘要本发明公开了一种调控CoCrFeNiAl高熵合金性能的方法，包括：a、称取金属块；b、制备一个具有倒T字型砂芯的砂型；c、预热砂型；d、放入真空中频感应熔炼炉的坩埚中；e、将砂型放置在坩埚的前下方；f、抽真空；g、熔炼制得金属液；h、浇注，施加脉冲；i、冷却得到经过电脉冲处理的CoCrFeNiAl高熵合金铸锭。发明的有益效果是：通过对电脉冲处理参数的调节来调控合金的组织结构及力学性能。CN111254299ACN111254299A权利要求书1/1页1.一种调控CoCrFeNiAl高熵合金性能的方法，其特征在于，包括：a、称取等摩尔比的Co、Cr、Fe、Ni和Al金属块；b、制备一个具有倒T字型砂芯的砂型，再将电脉冲装置的电极插入砂型内；c、将步骤b中制备的砂型加热至280～320℃；d、将步骤a中称取好的等摩尔比的Co、Cr、Fe、Ni和Al金属块放入真空中频感应熔炼炉的坩埚中；e、将步骤c中预热砂型放置在坩埚的前下方；f、关闭真空感应炉的炉盖、炉门，启动真空泵，将炉内真空度抽至1×10-1Pa以下；g、使用额定功率为40kW的真空中频感应熔炼炉进行加热熔炼，从9～11kW功率开始给坩埚预热，待真空度平稳再增加功率；当原料底部红热时将功率调至14～16kW；当原料中部红热时将功率调至24～26kW；当坩埚大部分红热，原料全部红热时将功率调至29～31kW；继续调高功率，待其开始熔化时将功率调至24～26kW，继续熔炼4～6min，使原料完全熔化并混合均匀，制得金属液；h、将步骤g中熔炼的金属液浇入砂型中，并接通电脉冲装置，开启施加脉冲装置，电压为800V，脉冲频率为2或8Hz，处理时间为1100～1300s；i、待铸锭温度冷却至室温后合金取出铸锭，得到经过电脉冲处理的CoCrFeNiAl高熵合金铸锭。2.如权利要求1所述的调控CoCrFeNiAl高熵合金性能的方法，其特征在于：步骤a中，还需将所述Co、Cr、Fe、Ni和Al金属块切成小块。3.如权利要求1所述的调控CoCrFeNiAl高熵合金性能的方法，其特征在于：在步骤b中，电极与倒T字型砂芯的横梁同轴。4.如权利要求1或2所述的调控CoCrFeNiAl高熵合金性能的方法，其特征在于：在步骤c中，将砂型加热至300℃。5.如权利要求1或2所述的调控CoCrFeNiAl高熵合金性能的方法，其特征在于：在步骤d中，将Co、Cr、Fe、Ni和Al元素按照熔点由低到高依次放入坩埚内。6.如权利要求1或2所述的调控CoCrFeNiAl高熵合金性能的方法，其特征在于：在步骤g中，使用额定功率为40kW的真空中频感应熔炼炉进行加热熔炼，从10kW功率开始给坩埚预热，待真空度平稳再增加功率；当原料底部红热时将功率调至15kW；当原料中部红热时将功率调至25kW；当坩埚大部分红热，原料全部红热时将功率调至30kW；继续调高功率，待其开始融化时将功率调至25kW，继续熔炼5min，使原料完全熔化并混合均匀，制得金属液。2CN111254299A说明书1/5页一种调控CoCrFeNiAl高熵合金性能的方法技术领域[0001]本发明具体涉及高熵合金领域，特别涉及一种调控CoCrFeNiAl高熵合金性能的方法。背景技术[0002]近些年，高熵合金在金属材料领域获得了越来越多的关注。高熵合金具有一系列独特性能，如较高的低温韧性、高耐磨性、高疲劳强度、极高的加工硬化、良好的热稳定性、高的断裂韧度等，都使其在工程材料领域的有着巨大的应用潜力。目前，对于高熵合金的组织控制大多来源于传统合金处理技术，如热处理、孕育处理、锻造、轧制等。而对于某些合金系而言，传统处理技术如轧制、锻造等，并不适合所有高熵合金。另外，这些方法多数存在着能耗大、成本高、操作复杂或是处理周期长、合金性能一般等问题。因此，当传统技术不再适合某些高熵合金的时候我们就需要寻求一种新的途径来对高熵合金的组织性能等进行控制。[0003]合金的制备过程往往要经历由液态到固态的凝