一种兼具高强度和高塑性NiCoFeCrAlTi定向凝固高熵合金及其制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115011857A(43)申请公布日2022.09.06(21)申请号202210687715.3(22)申请日2022.06.16(71)申请人哈尔滨工业大学地址150001黑龙江省哈尔滨市南岗区西大直街92号(72)发明人陈瑞润杨旭刘桐高雪峰秦刚丁宏升郭景杰(74)专利代理机构哈尔滨华夏松花江知识产权代理有限公司23213专利代理师侯静(51)Int.Cl.C22C30/00(2006.01)C22C1/02(2006.01)B22D27/04(2006.01)B22D27/15(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图3页(54)发明名称一种兼具高强度和高塑性NiCoFeCrAlTi定向凝固高熵合金及其制备方法(57)摘要一种兼具高强度和高塑性NiCoFeCrAlTi定向凝固高熵合金及其制备方法，本发明涉及一种兼具高强度和高塑性NiCoFeCrAlTi定向凝固高熵合金及其制备方法。本发明的目的是为了解决高熵合金无法同时获得高强度和高塑性的问题，本发明一种兼具高强度和高塑性NiCoFeCrAlTi定向凝固高熵合金的表达式为Ni36Co30Fe11Cr11Al12‑xTix，其中x取值为2～10。本发明采用定向凝固的方法进行制备，定向凝固抽拉速度为5～100μm/s。该合金在定向凝固后由粗大的柱状树枝晶构成，呈现出明显的方向性。在拉伸过程中，合金展现出优异的强度和塑性。本发明应用于高熵合金领域。CN115011857ACN115011857A权利要求书1/1页1.一种兼具高强度和高塑性NiCoFeCrAlTi定向凝固高熵合金，其特征在于：该合金表达式为Ni36Co30Fe11Cr11Al12‑xTix，其中x取值为2～10。2.根据权利要求1所述的一种兼具高强度和高塑性NiCoFeCrAlTi定向凝固高熵合金，其特征在于Ni36Co30Fe11Cr11Al12‑xTix定向凝固高熵合金按原子百分比由36％Ni、30％Co、11％Fe、11％Cr、10％Al和2％Ti组成，表示为Ni36Co30Fe11Cr11Al10Ti2。3.根据权利要求1所述的一种兼具高强度和高塑性NiCoFeCrAlTi定向凝固高熵合金，其特征在于Ni36Co30Fe11Cr11Al12‑xTix定向凝固高熵合金按原子百分比由36％Ni、30％Co、11％Fe、11％Cr、8％Al和4％Ti组成，表示为Ni36Co30Fe11Cr11Al8Ti4。4.根据权利要求1所述的一种兼具高强度和高塑性NiCoFeCrAlTi定向凝固高熵合金，其特征在于Ni36Co30Fe11Cr11Al12‑xTix定向凝固高熵合金按原子百分比由36％Ni、30％Co、11％Fe、11％Cr、6％Al和6％Ti组成，表示为Ni36Co30Fe11Cr11Al6Ti6。5.根据权利要求1所述的一种兼具高强度和高塑性NiCoFeCrAlTi定向凝固高熵合金，其特征在于Ni36Co30Fe11Cr11Al12‑xTix定向凝固高熵合金按原子百分比由36％Ni、30％Co、11％Fe、11％Cr、4％Al和8％Ti组成，表示为Ni36Co30Fe11Cr11Al4Ti8。6.如权利要求1所述的一种兼具高强度和高塑性NiCoFeCrAlTi定向凝固高熵合金的制备方法，其特征在于该制备方法按以下步骤进行：一、按原子百分比36％Ni、30％Co、11％Fe、11％Cr、12‑x％Al和x％Ti的比例称取Ni、Co、Fe、Cr、Al和Ti，得到原材料；其中x取值为2～10，各组分原子百分比之和为100％；二、将原材料按照熔点高低的顺序从上至下放入非自耗真空熔炼炉的坩埚中，然后抽真空至5～20Pa，再通入氩气至0.1～0.15MPa，反复洗气3次，然后熔炼，得到铸锭；三、将铸锭切割成金属棒，然后清洗，得到清洗后的金属棒；四、将金属棒置于氧化铝管中，然后一同放置于真空定向凝固炉中，抽真空至7×10‑3Pa后通入保护气体氩气至0.02MPa～0.15MPa，然后加热，当温度升至2400℃后保温40～60分钟，开始以5～100μm/s的抽拉速度进行抽拉，进入Ga‑In液中，随炉冷却，即完成定向凝固高熵合金的制备。7.根据权利要求6所述的一种兼具高强度和高塑性NiCoFeCrAlTi定向凝固高熵合金的制备方法，其特征在于熔炼次数为4次，其中在熔炼2次后，洗气1‑3次再继续熔炼。8.根据权利要求6所述的一种兼具高强度和高塑性NiCoFeCrAlTi定向凝固高熵合金的制备方法，其特征在于步骤三中金属棒的清洗方法为：利用400～1200目的砂纸去除表面氧化皮，再用丙酮清洗。9.根据权利要求6所述的一种兼具高强度和高塑性NiCoFeCrAl