[发明专利]真空感应熔炼制备高熵合金基复合材料及其方法

权利要求书

1.高熵合金基复合材料，其特征在于，所述复合材料为内生型，以 AlCoFeNiCu高熵合金为基体相，以（TiC）_x为增强相，记为(TiC)_x/(AlCoFeNiCu)_1-x其中，x为0.1~0.2；

由如下步骤制备：

第一步、按目标复合材料组成称取高纯的Al、Co、Ni、Ti、Cu、Fe金属颗粒，并对金属颗粒表面进行预处理，去除表面氧化层；

第二步、制备增强体试块：按照目标复合材料组成称取高纯的Ti粉、C粉、Fe粉经球磨混合后干燥，在一定压力下制备增强体试块；

第三步、将制备好的试样按照(TiC)_x/(AlCoFeNiCu)_1-x的对应原料依次添加Al颗粒，增强体试块，Ni颗粒，Fe颗粒，Co颗粒，Cu颗粒，在真空度达到10^-3Pa以上时，通入氩气保持气压不大于10^-1Pa，通电感应熔炼，初步升温至950~1050℃，观察窗中观察炉中发生反应，升温至1450~1550℃，待待反应试块基本融化时，进而升温至2000~2200℃，熔炼8~12分钟，反复熔炼2~3次；

第四步、保温冷却：经保温3~8分钟后，将反应熔融合金倒入水冷铜坩埚中，增强体颗粒在基体中附着于细晶颗粒表面生长，得到所述高熵合金基复合材料。

2.高熵合金基复合材料，其特征在于，所述复合材料为内生型，以 AlSiFeNiCu高熵合金为基体相，以（TiC）_x为增强相，记为(TiC)_x/(AlSiFeNiCu)_1-x其中，x为0.1~0.2；

由如下步骤制备：

第一步、按目标复合材料组成称取高纯的Al、Si、Ni、Ti、Cu、Fe金属颗粒，并对金属颗粒表面进行预处理，去除表面氧化层；

第二步、制备增强体试块：按照目标复合材料组成称取高纯的Ti粉、C粉、Fe粉经球磨混合后干燥，在一定压力下制备增强体试块；

第三步、将制备好的试样按照(TiC)_x/(AlSiFeNiCu)_1-x的对应原料依次添加Al颗粒，增强体试块，Ni颗粒，Fe颗粒，Si颗粒，Cu颗粒，在真空度达到10^-3Pa以上时，通入氩气保持气压不大于10^-1Pa，通电感应熔炼，初步升温至950~1050℃，观察窗中观察炉中发生反应，升温至1450~1550℃，待待反应试块基本融化时，进而升温至2000~2200℃，熔炼8~12分钟，反复熔炼2~3次；

第四步、保温冷却：经保温3~8分钟后，将反应熔融合金倒入水冷铜坩埚中，增强体颗粒在基体中附着于细晶颗粒表面生长，得到细晶高熵合金基复合材料。

3.如权利要求1所述的高熵合金基复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步、按目标复合材料组成称取高纯的Al、Co、Ni、Ti、Cu、Fe金属颗粒，并对金属颗粒表面进行预处理，去除表面氧化层；

第二步、制备增强体试块：按照目标复合材料组成称取高纯的Ti粉、C粉、Fe粉经球磨混合后干燥，在一定压力下制备增强体试块；

第三步、将制备好的试样按照(TiC)_x/(AlCoFeNiCu)_1-x的对应原料依次添加Al颗粒，增强体试块，Ni颗粒，Fe颗粒，Co颗粒，Cu颗粒，在真空度达到10^-3Pa以上时，通入氩气保持气压不大于10^-1Pa，通电感应熔炼，初步升温至950~1050℃，观察窗中观察炉中发生反应，升温至1450~1550℃，待待反应试块基本融化时，进而升温至2000~2200℃，熔炼8~12分钟，反复熔炼2~3次；

第四步、保温冷却：经保温3~8分钟后，将反应熔融合金倒入水冷铜坩埚中，增强体颗粒在基体中附着于细晶颗粒表面生长，得到所述高熵合金基复合材料。

4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，第二步中，球磨转速为 250-300p.r.m；球磨时间为 6~8h；球料比为 4.5：1。