一种Ti基高熵非晶-枝晶复合材料的制备方法.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CN109266946A(43)申请公布日2019.01.25(21)申请号201811184433.1(22)申请日2018.10.11(71)申请人西北工业大学地址710072陕西省西安市碑林区友谊西路127号(72)发明人王海丰杜银周青任越韩伟超(74)专利代理机构西安铭泽知识产权代理事务所(普通合伙)61223代理人李振瑞(51)Int.Cl.C22C30/02(2006.01)C22C1/03(2006.01)C22C14/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种Ti基高熵非晶-枝晶复合材料的制备方法(57)摘要本发明提供了一种Ti基高熵非晶-枝晶复合材料的制备方法，主要是利用真空电弧炉对预先设计好的合金配比Ti20Zr20Hf20Nb10Cu10Be20进行合金化，包括以下步骤：按照Ti25Zr25Hf25Nb25原子配比称取纯度大于等于99.9％的各单质元素并熔炼得到第一中间合金，然后按照Ti16.67Zr16.67Hf16.67Cu16.67Be33.32原子配比称取各单质元素并熔炼得到第二中间合金，最后将第一中间合金和第二中间合金混合熔炼并吸铸得到高熵非晶-枝晶复合材料Ti20Zr20Hf20Nb10Cu10Be20。本发明制备方法简单，易于操作，得到的复合材料压缩性能显著提高，该方法适用于工业生产和推广。CN109266946ACN109266946A权利要求书1/1页1.一种Ti基高熵非晶-枝晶复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、原材料的表面处理：将各单质元素Ti、Zr、Hf、Nb、Cu以及Be分别进行清洗干燥，然后按照Ti20Zr20Hf20Nb10Cu10Be20中各元素的原子百分比计算各元素的质量并称量；S2、合金熔炼：将S1处理后的Ti、Zr、Hf和Nb原料按照Ti25Zr25Hf25Nb25的原子比例称量并混合，抽取真空后充入高纯氩气至0.2～0.3MPa进行熔炼，首先对钛锭熔炼2～3次以吸收炉内残留的氧气，然后对炉内的原料进行熔炼，得到第一中间合金Ti25Zr25Hf25Nb25；将S1处理的Ti、Zr、Hf、Cu和Be原料按照Ti16.67Zr16.67Hf16.67Cu16.67Be33.32的原子比例称量并混合，抽取真空后充入高纯氩气至0.2～0.3MPa进行熔炼，首先对钛锭熔炼2～3次以吸收炉内残留的氧气，然后对炉内的原料进行熔炼，得到第二中间合金Ti16.67Zr16.67Hf16.67Cu16.67Be33.32；将第一中间合金和第二中间合金按照3.33：5的质量比混合后进行熔炼，得到Ti20Zr20Hf20Nb10Cu10Be20；S3、吸铸：将S2得到的Ti20Zr20Hf20Nb10Cu10Be20放置于水冷铜坩埚内，抽取真空后充入高纯氩气至0.1～0.3MPa进行熔炼，首先对钛锭熔炼2～3次以吸收炉内残留的氧气，然后对炉内的合金进行熔炼，90～120s后进行吸铸，待炉内自然冷却后取出吸铸样品，即得到Ti基高熵非晶-枝晶复合材料Ti20Zr20Hf20Nb10Cu10Be20。2.根据权利要求1所述的一种Ti基高熵非晶-枝晶复合材料的制备方法，其特征在于，各单质元素Ti、Zr、Hf、Nb、Cu以及Be的纯度大于等于99.9％。3.根据权利要求1所述的一种Ti基高熵非晶-枝晶复合材料的制备方法，其特征在于，S2中，熔炼制备第一中间合金、第二中间合金以及Ti20Zr20Hf20Nb10Cu10Be20时，在样品熔炼完成并彻底冷却后，将其翻面，重复第一次的熔炼过程，进行第二次熔炼，熔炼时间为2～3min，所述重复熔炼的次数为3～4次。4.根据权利要求1所述的一种Ti基高熵非晶-枝晶复合材料的制备方法，其特征在于，S2中，第一中间合金和第二中间合金的熔炼时间为8～10min，熔炼电流为120～150A。5.根据权利要求1所述的一种Ti基高熵非晶-枝晶复合材料的制备方法，其特征在于，S2中，Ti20Zr20Hf20Nb10Cu10Be20的熔炼时间为8～10min，熔炼电流为120～150A。6.根据权利要求1所述的一种Ti基高熵非晶-枝晶复合材料的制备方法，其特征在于，S3中，自然冷却的时间为15～18min。2CN109266946A说明书1/4页一种Ti基高熵非晶-枝晶复合材料的制备方法技术领域[0001]本发明涉及非晶复合材料或高熵合金技术领域，具体为一种Ti基高熵非晶-枝晶复合材料的制备方法。背景技术[0002]非晶合金，又称为金属玻璃，是一种具有诸多新奇性能的材料。非晶态是指物质内部原子结构处于长程无序、短程有序的排列状态。不同于传统氧化物玻璃，非晶合