利用磁场提高AlCoCrCuFeNi高熵合金力磁性能的方法.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CN109972066A(43)申请公布日2019.07.05(21)申请号201910367596.1(22)申请日2019.05.05(71)申请人西北工业大学地址710072陕西省西安市友谊西路127号(72)发明人李金山王嘉祥王军王毅寇宏超唐斌(74)专利代理机构西北工业大学专利中心61204代理人慕安荣(51)Int.Cl.C22F3/02(2006.01)C22C30/02(2006.01)C22C1/02(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图4页(54)发明名称利用磁场提高AlCoCrCuFeNi高熵合金力磁性能的方法(57)摘要一种利用磁场提高AlCoCrCuFeNi高熵合金力磁性能的方法，采用真空非自耗电弧熔炼法对Al、Co、Cr、Cu、Fe和Ni原料进行熔炼，得到AlCoCrCuFeNi高熵合金钮扣锭。将得到的高熵合金纽扣置于2～10T的磁场中进行真空凝固，得到的AlCoCrCuFeNi高熵合金的屈服强度σy为777～952MPa，抗拉强度σb为1633～1903MPa，硬度为374～413HV饱和磁化强度Ms为26.4～34.5emu/g，并且该AlCoCrCuFeNi高熵合金的凝固组织的形貌无明显变化。本发明将磁场作用于高熵合金的凝固过程，达到了同时提高AlCoCrCuFeNi高熵合金的力学和磁性能的目的。CN109972066ACN109972066A权利要求书1/1页1.一种利用磁场提高AlCoCrCuFeNi高熵合金力磁性能的方法，其特征在于，具体过程是：Co、Cr、Cu、Fe和Ni为原步骤1，制备AlCoCrCuFeNi高熵合金钮扣锭：以Al、料；所述Al：Co：Cr：Cu：Fe：Ni的原子比为1：1：1：1：1：1；采用真空非自耗电弧熔炼法对原料进行熔炼，得到AlCoCrCuFeNi高熵合金钮扣锭；步骤2，真空封装：将得到的AlCoCrCuFeNi高熵合金纽扣锭切割成块状样品；表面处理；将经过表面处理的样品放入石英管中真空封装，真空度为8×10-3Pa；步骤3、安放样品：将真空封装的样品放入到所述磁场材料处理装置的石英管内的底部，并使该样品处于磁场材料处理装置的励磁线圈的匀强磁场中；所述磁场的强度为2～10T；步骤4，磁场凝固：所述磁场凝固是对置于励磁线圈匀强磁场中的样品进行磁场凝固；具体过程是，闭合磁场材料处理装置的励磁电源和加热电源，通过励磁电源对励磁线圈通电，使该励磁线圈的匀强磁场的强度达到2～10T；通过加热电源，按照设定的加热速率、保温温度、保温时间和冷却速率为样品的凝固过程提供热能，完成磁场下AlCoCrCuFeNi高熵合金的凝固，得到AlCoCrCuFeNi高熵合金样品。2.如权利要求1所述利用磁场提高AlCoCrCuFeNi高熵合金力磁性能的方法，其特征在于，所述制备AlCoCrCuFeNi高熵合金钮扣锭时，将经过表面处理的Al、Co、Cr、Cu、Fe和Ni放入真空非自耗电弧炉的坩埚中，采用真空非自耗电弧熔炼方法对所述Al、Co、Cr、Cu、Fe和Ni进行熔炼，同时开启电磁搅拌，所述熔炼电流为150A，搅拌电流为1.0A，熔炼时间为3min；待样品熔炼完成并彻底冷却后，将其翻面，反复熔炼4次。3.如权利要求1所述利用磁场提高AlCoCrCuFeNi高熵合金力磁性能的方法，其特征在于，所述Al、Co、Cr、Cu、Fe和Ni原料均为固态纯原料。4.如权利要求1所述利用磁场提高AlCoCrCuFeNi高熵合金力磁性能的方法，其特征在于，所述磁场凝固时，加热速率为40℃/min，保温温度为1450℃，保温时间为30min，冷却速率为90℃/min，冷却到1000℃在水中进行淬火。5.如权利要求1所述利用磁场提高AlCoCrCuFeNi高熵合金力磁性能的方法，其特征在于，所述AlCoCrCuFeNi高熵合金的屈服强度σy为777～952MPa，抗拉强度σb为1633～1903MPa，硬度为374413HV，饱和磁化强度Ms为26.4～34.5emu/g。2CN109972066A说明书1/7页利用磁场提高AlCoCrCuFeNi高熵合金力磁性能的方法技术领域[0001]本发明涉及高熵合金领域，具体是一种利用磁场同时提高AlCoCrCuFeNi高熵合金力学和磁性能的方法。背景技术[0002]高熵合金是21世纪初提出的一种独特设计理念的新型合金材料，由五种或五种以上元素以等摩尔比或近等摩尔比混合形成的固溶体合金。调研发现，高熵合金具有高的比强度，良好的热稳定性和低温韧性以及优良的抗疲劳性能，这些优异的性能使其作为高温、低温结构材料具有巨大的应用潜力，有望在航空发动机、轮船发动机、存储液化天然气和氢气等领域得到应