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(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115537687A(43)申请公布日2022.12.30(21)申请号202211130256.5(22)申请日2022.09.16(71)申请人华东理工大学地址200237上海市徐汇区梅陇路130号(72)发明人张显程谢煜陆体文涂善东姚宁赵鹏程孙彬涵(74)专利代理机构北京方圆嘉禾知识产权代理有限公司11385专利代理师崔立立(51)Int.Cl.C22F1/00(2006.01)C22C30/00(2006.01)B21J5/00(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图4页(54)发明名称一种多级孪晶-层错结构中熵合金及其制备方法(57)摘要本发明属于材料强化技术领域,具体涉及一种多级孪晶‑层错结构中熵合金及其制备方法。本发明先对块状中熵合金铸锭进行深冷处理,在低温环境中降低中熵合金材料的层错能,使其塑性变形能力增加,使其更加容易形成孪晶与层错,然后分别从立方体的三个垂直方向进行锻压,通过不同方向的锻压使中熵合金材料产生层错结构,随后去除中熵合金材料表皮的瑕疵,并通过退火处理,降低中熵合金材料中由于大变形引入的位错密度,并在一定程度上让中熵合金材料内部的晶粒稍有长大,从而使中熵合金材料的塑性变形能力恢复一部分,同时保留多级孪晶结构,制备得到低温高强韧的多级孪晶‑层错结构中熵合金。CN115537687ACN115537687A权利要求书1/1页1.一种多级孪晶‑层错结构中熵合金的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:对经深冷处理的块状中熵合金铸锭的三个垂面方向分别进行一次锻压,得到锻压中熵合金;所述三个垂面方向各锻压一次为一个锻压循环;将所述锻压中熵合金依次进行去除表皮处理和退火处理,得到多级孪晶‑层错结构中熵合金。2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述深冷处理所用冷介质包括液氮。3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述一次锻压的下压量独立为10~60%。4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述锻压循环的次数为1~5次。5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述退火处理的温度为400~800℃。6.根据权利要求1或5所述的制备方法,其特征在于,所述退火处理的保温时间为0.5~10h。7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述块状中熵合金铸锭的长为5~50cm,宽为5~50cm,高为5~50cm。8.权利要求1~7任一项所述制备方法制备的多级孪晶‑层错结构中熵合金,其特征在于,包括层叠交错的多级孪晶结构。2CN115537687A说明书1/5页一种多级孪晶‑层错结构中熵合金及其制备方法技术领域[0001]本发明属于材料强化技术领域,具体涉及一种多级孪晶‑层错结构中熵合金及其制备方法。背景技术[0002]多主元中熵合金是近20年提出的一种区别于传统合金设计思路的新型合金体系,其概念极大地拓展了材料种类,为新材料的开发提供了广阔的空间,其相关方向的研究也逐渐成为时下的研究热点之一。特别是具有面心立方(FCC)结构的中熵合金,在低温下展现出强塑性协同增强的优异力学响应行为,是极具潜力的低温新结构材料。然而传统的FCC结构中熵合金的屈服强度往往较低,成为了严重制约其工业应用的障碍之一。[0003]常用的提高材料强度的手段主要有两类,分别是通过添加合适的其它金属或非金属元素提高材料力学性能,以及通过机械加工和预加变形的方式来提高材料强度。在保持材料成分不变的基础上,机械加工方式是常用的材料强化手段,该类方法通常是通过机械加工手段使得材料晶粒细化,激发出材料内部位错、孪晶等微观结构或者在材料中引入异质结构等方式,使得材料力学性能得到提高。[0004]已有研究中的高压扭转(HPT)工艺等虽然可以制备出极高强度的材料,但该工艺由于技术及设备的限制,现阶段一般只适用于制备圆盘状试样,且尺寸受到极大限制,不利于工业推广。而轧制技术则主要适用于板状材料制备,对于大的块状中熵合金材料的大塑性变形强化手段,还没有较好的解决方案。发明内容[0005]有鉴于此,本发明的目的在于提供一种多级孪晶‑层错结构中熵合金及其制备方法,该制备方法通过多轴锻压可将块状中熵合金铸锭制备成具有低温高强韧性的多级孪晶‑层错结构中熵合金。[0006]为了实现上述目的,本发明提供了以下技术方案:[0007]本发明提供了一种多级孪晶‑层错结构中熵合金的制备方法,包括以下步骤:[0008]对经深冷处理的块状中熵合金铸锭的三个垂面方向分别进行一次锻压,得到锻压中熵合金;所述三个垂面方向各锻压一次为一个锻压循环;[0009]将所述锻压中熵合金依次进行去除表皮处理和退火处理,得到多级孪晶‑层错结构中熵合金。[0010]优选的,所述深冷处理所用冷介质包括液氮。[0011]优