一种CrMoNbTaV高熵合金及其制备方法.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CN107267841A(43)申请公布日2017.10.20(21)申请号201710448161.0(22)申请日2017.06.14(71)申请人湘潭大学地址411105湖南省湘潭市雨湖区羊牯塘卢家滩27号湘潭大学机械工程学院(72)发明人肖逸锋匡雯慧龚伟伟龚文娟吴靓许艳飞钱锦文(51)Int.Cl.C22C30/00(2006.01)C22C1/02(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种CrMoNbTaV高熵合金及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种CrMoNbTaV高熵合金及其制备方法，属于合金材料制备领域，所述的CrMoNbTaV高熵合金是由Cr、Mo、Nb、Ta和V元素组成。制备过程如下：（1）粉末配制：按照等摩尔比配制各金属粉末；（2）粉末混合：将配制好的粉末在V型混粉机上混合均匀；（3）压制成块：将混合后的粉末在压力机下冷压成形；（4）熔炼合金：使用真空非自耗电弧熔炼炉对压制成块的样品进行熔炼。本发明制备的CrMoNbTaV高熵合金具有单一的体心立方结构，同时具有高硬度和耐蚀性强等优点。该合金在耐磨和耐蚀领域具有很好的应用前景。CN107267841ACN107267841A权利要求书1/1页1.一种CrMoNbTaV高熵合金，其特征在于，所述高熵合金为固溶体相组成，其中，Cr:Mo:Nb:Ta:V的摩尔比依次为：1:1:1:1:1。2.一种CrMoNbTaV高熵合金的制备方法，其特征在于一种CrMoNbTaV高熵合金的制备方法具体是按以下步骤完成的：1）、采用Cr、Mo、Nb、Ta和V金属粉末，按照等摩尔比例进行精确的称量配比，将其混合均匀；2）、使用压样机将混合的粉末压制成块，供熔料制备合金使用；3）、使用真空非自耗电极电弧炉熔炼合金，首先将块状的样品放置在外围的熔炼池内，并将纯钛粒放置在最中间的熔炼池内，放置完毕之后盖好炉盖，拧紧样品室旋钮；4）、对样品室抽真空，当真空度达到5×10-3Pa后，充入工业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；5）、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；6）、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90~120s，待合金块冷却后将其翻转，如此重复4次以上；7）、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。3.根据权利要求2所述的一种CrMoNbTaV高熵合金的制备方法，其特征在于步骤中所述的Cr、Mo、Nb、Ta和V等金属粉末的纯度在99.5%以上。2CN107267841A说明书1/3页一种CrMoNbTaV高熵合金及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种高熵合金及其制备方法，具体地说，涉及一种耐磨、耐蚀的CrMoNbTaV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]传统的合金材料大多是以一种金属元素为主元，添加其它合金元素获得某些特殊的性能，如以铁为主元的钢铁材料、以铝为主元的铝合金、以镁为主元的镁合金等，添加的合金元素可改善合金的强度、韧性、耐蚀性或耐磨性等。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，恶化合金的力学性能；过多的化合物也不利于分析和研究合金的组织。因此，传统的合金设计理念不利于合金向多主元方向发展。上世纪90年代中期中国台湾学者叶均蔚等突破材料设计的传统观念，提出了基于等摩尔比、高混合熵的合金设计理念的高熵合金(High-entropyAlloys，或称高乱度合金)概念并进行了研究，直到2004年首见报道高熵合金。[0003]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、耐高温氧化、耐回火软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]针对现有技术存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种CrMoNbTaV高熵合金及其制备方法。[0005]为实现本发明的目的，提供以下技术方案。[0006]一种CrMoNbTaV高熵合金，其特征在于，所述高熵合金为固溶体相组成，其中，Cr:Mo:Nb:Ta:V的摩尔比依次为：1:1:1:1:1。[0007]所述的CrMoNbTaV高熵合金的制备方法具体是按以下步骤完成的：1）、采用纯度99.5%以上的