CrCuNiFeTiMo高熵合金材料及其制备方法.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CN109112385A(43)申请公布日2019.01.01(21)申请号201811085053.2(22)申请日2018.09.18(71)申请人湘潭大学地址411105湖南省湘潭市雨湖区羊牯塘街道27号湘潭大学申请人永州市产商品质量监督检验所(72)发明人肖逸锋夏秀艳邓季龙许艳飞吴靓钱锦文张乾坤贾友禄周水波叶明强曾毅夫谢祎(51)Int.Cl.C22C30/02(2006.01)C22C1/02(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称CrCuNiFeTiMo高熵合金材料及其制备方法(57)摘要本发明涉及一种耐磨、耐蚀高熵合金材料及其制备技术。高熵合金材料成分为CrCuNiFeTiMo，其中，Cu:Cr:Fe:Ni:Ti:Mo的摩尔比依次为：1:1:1:1:1:1。其制备过程如下：（1）称料：按照等摩尔比称量各金属材料；（2）熔炼合金：使用非自耗真空电弧熔炼炉对称量的材料重复熔炼4次以上。本发明制备的CrCuNiFeTiMo高熵合金主要组成相为FCC相和少量的Laves相，具有耐磨和耐蚀等优点，该合金在耐磨和耐蚀领域具有很好的应用前景。CN109112385ACN109112385A权利要求书1/1页1.一种高熵合金材料，其特征在于：所述高熵合金成分为CuCrFeNiTiMo，其中，Cu:Cr:Fe:Ni:Ti:Mo的摩尔比依次为1:1:1:1:1:1，其相组成为FCC相和少量的Laves相；所述CuCrFeNiTiMo高熵合金材料的制备方法，其特征在于具体是按以下步骤完成的：1）采用Cr、Cu、Ni、Fe、Ti和Mo六种金属材料，按照等摩尔比例进行精确的称量配比，供熔炼制备合金使用；2）使用非自耗真空电弧炉熔炼合金，把称量的材料混合放置在外围熔炼池中，并将纯钛粒放置在最中间的熔炼池内，放置完毕之后关闭炉门，拧紧样品室封闭旋钮；3）对样品室抽真空，当真空度达到5×10-3Pa后，充入纯度≥99.99%氩气直到炉内压力达到半个大气压，并重复此步骤2~3次；重复抽真空的目的在于洗气，反复充放氩气使得熔炼炉中的空气尽量减到最小；4）真空抽完之后充放氩气直到炉内压力达到半个大气压，此时便可开始进行熔炼；在熔炼样品之前先将熔炼池中的纯钛粒熔炼一遍，尽量将炉中残留的氧气消耗殆尽；5）熔炼过程中为了使原料更好地混合均匀，每次熔炼合金熔化后，电弧保持时间在120~150s，待合金块冷却后将其翻转，如此重复4次以上；6）熔炼4次以上之后停止熔炼，根据所需产品的尺寸形状，可将重复熔炼后的合金液浇铸在模具内，然后冷却获得。2.根据权利要求1所述的高熵合金材料，其特征在于步骤1）中所述Cu、Cr、Fe、Ni、Ti和Mo材料的纯度不小于99.5%。3.根据权利要求1所述的高熵合金材料，其特征在于步骤1）中所述Cu、Cr、Fe、Ni、Ti和Mo材料的形态均为除粉末状外的片状、块状或大颗粒状。2CN109112385A说明书1/3页CrCuNiFeTiMo高熵合金材料及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种高熵合金材料及其制备方法，具体地说，涉及一种耐磨、耐蚀的CrCuNiFeTiMo高熵合金及其制备方法，属于合金材料及其制备技术领域。背景技术[0002]传统的合金是以一种金属元素为主（含量一般超过50%），通过添加微量合金元素来改善和提高合金性能，如提高强度、硬度、抗压强度、耐蚀性、热稳定性等。但是，添加过多的合金元素种类会出现较多的脆性金属间化合物，使得合金的机械性能降低；另外，化合物过多会对合金组织的研究产生不利的影响。因此，传统的合金设计理念不利于合金向多主元方向发展。[0003]中国台湾学者叶均蔚教授突破了材料设计的传统观念，提出高熵合金的概念，并定义高熵合金是由原子百分比在5％~35％之间的5种或5种以上元素组成的具有简单固溶体相的合金。多主元高熵合金打破了以一种合金元素为基的传统合金设计模式，可通过合金成分优化设计，获得具有显微结构简单化、纳米析出物、非晶结构、纳米晶粒等组织特征和高强度、高硬度、耐磨、耐腐蚀、耐高温蠕变、抗高温氧化等特性优异的性能组合的合金，可广泛用于耐高压、耐腐蚀化工容器及船舶上的高强度耐蚀件。发明内容[0004]本发明的目的在于开发出具有优异性能的耐磨、耐蚀高熵合金——CrCuNiFeTiMo高熵合金，使其满足在现代工业中人们对材料耐磨和耐蚀性能的要求，使得高熵合金在应用领域得到广泛应用。[0005]本发明为解决上述技术问题而采取的技术方案为：一种高熵合金材料，成分为CrCuNiFeTiMo，其中，Cr：Cu：Ni：Fe：Ti：Mo的摩尔比依次为：1:1:1:1:1:1。[0006]本发明为解决上述技术问题而采