高熵合金CoCrFeMnNi及其雾化制粉法制取工艺.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CN109868405A(43)申请公布日2019.06.11(21)申请号201910236065.9(22)申请日2019.03.27(71)申请人上海工程技术大学地址201620上海市松江区龙腾路333号(72)发明人高辰恺杨瑾袁易泽徐文虎邓沛然李忠文于治水(74)专利代理机构上海统摄知识产权代理事务所(普通合伙)31303代理人辛自豪(51)Int.Cl.C22C30/00(2006.01)C22C1/04(2006.01)B22F9/08(2006.01)权利要求书1页说明书8页附图3页(54)发明名称高熵合金CoCrFeMnNi及其雾化制粉法制取工艺(57)摘要本发明涉及一种高熵合金CoCrFeMnNi及其雾化制粉法制取工艺，制取工艺的步骤为：(1)将等物质的量的Fe、Co、Ni、Cr和Mn元素单质小块用中频感应炉熔炼得到CoCrFeMnNi合金棒料；(2)将所述CoCrFeMnNi合金棒料用电极感应熔化气体雾化法制得CoCrFeMnNi高熵合金粉末；最终制得的高熵合金CoCrFeMnNi无显微偏析；平均粒度为36μm；粒度范围为15-53μm；整体形貌圆润；呈现单一FCC相，球形度无明显粘连粉末。本发明的工艺简单，产品性能优良，解决了现有技术制备的高熵合金CoCrFeMnNi混杂不匀、有显微偏析、颗粒较大、粒度偏差较大、球形度有部分粘连粉末等问题。CN109868405ACN109868405A权利要求书1/1页1.高熵合金CoCrFeMnNi，其特征是：高熵合金CoCrFeMnNi无显微偏析；平均粒度为36μm；粒度范围为15-53μm；整体形貌圆润。2.根据权利要求1所述的高熵合金CoCrFeMnNi，其特征在于，所述高熵合金CoCrFeMnNi呈现单一FCC相，球形度无明显粘连粉末。3.如权利要求1所述的高熵合金CoCrFeMnNi的雾化制粉法制取工艺，其特征是，包括以下步骤：(1)将等物质的量的Fe、Co、Ni、Cr和Mn元素单质小块用中频感应炉熔炼得到CoCrFeMnNi合金棒料；(2)将所述CoCrFeMnNi合金棒料用电极感应熔化气体雾化法制得CoCrFeMnNi高熵合金粉末。4.根据权利要求3所述的雾化制粉法制取工艺，其特征在于，所述Fe、Co、Ni、Cr和Mn元素单质小块各自的纯度≥99.99％。5.根据权利要求3所述的雾化制粉法制取工艺，其特征在于，所述用中频感应炉熔炼的参数为：以7kW/5min的速度缓慢提升感应炉熔炼功率，使熔炼功率达到44kW，熔炼时间不小于2小时。6.根据权利要求3所述的雾化制粉法制取工艺，其特征在于，所述单质小块熔炼时按照熔点由低到高的顺序依次将Mn、Co、Fe、Ni和Cr元素单质小块轻放入坩埚内部；所述电极感应熔化气体雾化法中的雾化喷盘采用环缝式喷盘。7.根据权利要求3所述的雾化制粉法制取工艺，其特征在于，所述电极感应熔化气体雾化法中的雾化气体采用99.999％超高纯Ar气。8.根据权利要求3所述的雾化制粉法制取工艺，其特征在于，所述电极感应熔化气体雾化法中的熔炼温度保持在1550℃至1600℃之间，保温温度保持在1350℃至1400℃之间，精炼时间为5-10min。9.根据权利要求3所述的雾化制粉法制取工艺，其特征在于，进一步地，将所述CoCrFeMnNi高熵合金粉末进行气流分级或振动筛分，得到CoCrFeMnNi高熵合金粉末。10.根据权利要求3所述的雾化制粉法制取工艺，其特征在于，所述单质小块经切割和清洗预处理；所述切割为采用砂轮切割机加工出所需重量的单质小块；所述清洗为将所切割的单质浸入丙酮溶液并附加超声振动180秒。2CN109868405A说明书1/8页高熵合金CoCrFeMnNi及其雾化制粉法制取工艺技术领域[0001]本发明属于金属材料技术领域，涉及一种高熵合金CoCrFeMnNi及其雾化制粉法制取工艺，具体地说是涉及一种混杂均匀、无显微偏析且颗粒细小的高熵合金CoCrFeMnNi及其电极感应熔化气体雾化法制取工艺。背景技术[0002]高熵合金又名“多主元高熵合金”，通常是由五种或五种以上的金属或非金属元素组成，各元素成分等摩尔比或接近等摩尔比，经过熔炼或其它方法制备所得，区别于传统合金，高熵合金各组元的元素含量均比较大。近等摩尔比使得高熵合金的混合熵远大于传统合金，相组成一般为简单的固溶体。高熵合金没有单个合金元素占主导地位，而是几个主元共同作用，使合金表现出“四大效应”：高熵效应、晶格畸变效应、迟滞扩散效应以及鸡尾酒效应。大量的固溶元素阻碍了晶体中位错的移动，对合金起到固溶强化的效果，同时晶格畸变效应和缓慢扩散效应使得合金中析出弥散的纳米结构相，这对位错起到强烈的钉扎作用，