一种高熵合金增强镍铝复合材料及其制备方法.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CN108441706A(43)申请公布日2018.08.24(21)申请号201810238116.7B22F3/105(2006.01)(22)申请日2018.03.22(71)申请人西南交通大学地址610031四川省成都市二环路北一段111号(72)发明人徐轶周叔强兰伟(74)专利代理机构成都点睛专利代理事务所(普通合伙)51232代理人葛启函(51)Int.Cl.C22C19/05(2006.01)C22C30/00(2006.01)C22C1/04(2006.01)B22F9/08(2006.01)B22F1/00(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图7页(54)发明名称一种高熵合金增强镍铝复合材料及其制备方法(57)摘要本发明提供了一种高熵合金增强镍铝复合材料及其制备方法，涉及复合材料制备技术领域。由质量百分数为：48～62％的金属镍，22～28％的金属铝和10～30％的CrMnFeCoNi高熵合金组成；压缩强度为581～1206MPa，压缩应变为8.5～18％。制备方法：1、按质量百分数先后称取48～62％的金属镍块和22～28％的金属铝块，在气体雾化设备中将金属镍块和金属铝块配制成合金熔液，通过氩气气体雾化该合金熔液得到合金粉末，再加入10～30％氩气气体雾化后的CrMnFeCoNi高熵合金粉末，得到镍铝合金和高熵合金的混合粉末；2、将混合粉末放入不锈钢球磨罐，在氩气气氛保护下球磨3～6h，得到复合材料粉末；3、复合材料粉末装入石墨模具中，炉体抽真空；升温至1050～1150℃，同时施加压力，压力值为40～60MPa；然后随炉冷却，获得高熵合金增CN108441706A强镍铝复合材料。CN108441706A权利要求书1/1页1.一种高熵合金增强镍铝复合材料，其特征在于：由质量百分数为：48～62％的金属镍，22～28％的金属铝和10～30％的CrMnFeCoNi高熵合金组成；该复合材料在室温条件下的压缩强度为581～1206MPa，压缩应变为8.5～18％。2.根据权利要求1所述的一种高熵合金增强镍铝复合材料，其特征在于：所述CrMnFeCoNi高熵合金的各元素质量百分数为：铬：2～5％，锰：2～5％，铁：2～5％，钴：2～5％，镍：2～5％。3.一种高熵合金增强镍铝复合材料的制备方法，包括以下步骤：步骤一、按质量百分数先后称取48～62％的金属镍块和22～28％的金属铝块，在气体雾化设备中将金属镍块和金属铝块配制成合金熔液，通过氩气气体雾化该合金熔液得到合金粉末，再加入10～30％氩气气体雾化后的CrMnFeCoNi高熵合金粉末，得到镍铝合金和高熵合金的混合粉末；步骤二、将步骤一得到的镍铝合金和CrMnFeCoNi高熵合金的混合粉末放入不锈钢球磨罐，并在罐内充入氩气作为保护剂；再将球磨罐放入冷冻式行星球磨机中，在氩气气氛保护下、球磨温度-60℃～-30℃、转速为180～250r/min的条件下球磨3～6h，得到复合材料粉末；步骤三、将步骤二制备的复合材料粉末装入石墨模具中，再将石墨模具装入放电等离子烧结炉中，炉体抽真空；以80-150℃/min的升温速率升温至1050～1150℃，在升温的同时对复合材料粉末施加压力，压力值为40～60MPa；在此温度和压力下保持3～8min；然后随炉冷却，获得高熵合金增强镍铝复合材料。4.根据权利要求3所述一种高熵合金增强镍铝复合材料的制备方法，其特征在于：步骤一中所述的混合粉末为氩气气体雾化的合金粉末。5.根据权利要求3所述的一种高熵合金增强镍铝复合材料的制备方法，其特征在于：所述放电等离子烧结炉抽真空的真空度为0.5×10-3Pa～1.5×10-3Pa。2CN108441706A说明书1/5页一种高熵合金增强镍铝复合材料及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及复合材料制备技术领域。背景技术[0002]航空航天技术的发展对材料的性能提出了更高的要求，传统的镍基、铁基、钴基高温合金由于具有较高的密度(一般在8.0g/cm3以上)，制备的构件和设备重量大，已经满足不了航空发动机高推重比的要求，急需新材料来满足更高的要求，NiAl金属间化合物由于其高熔点(1638℃)，低密度(5.9g/cm3)，抗氧化性好及热导率高(传统镍基高温合金的4-8倍)等优点被视为新一代航空发动机导向叶片材料的潜在替代材料，但是，其低的室温塑性限制了NiAl合金的实际应用。因此，对NiAl合金进行改性，进一步提高其室温塑性是亟需解决的问题。[0003]为解决NiAl金属间化合物的室温塑性，通过粉末冶金方法向合金中加入塑性相制备复合材料是一种非常有效的方法。中国专利CN20610165120.2、CN100422369C