[发明专利]一种Ti基高熵非晶-枝晶复合材料的制备方法

权利要求书

1.一种Ti基高熵非晶-枝晶复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、原材料的表面处理：将各单质元素Ti、Zr、Hf、Nb、Cu以及Be分别进行清洗干燥，然后按照Ti₂₀Zr₂₀Hf₂₀Nb₁₀Cu₁₀Be₂₀中各元素的原子百分比计算各元素的质量并称量；

S2、合金熔炼：将S1处理后的Ti、Zr、Hf和Nb原料按照Ti₂₅Zr₂₅Hf₂₅Nb₂₅的原子比例称量并混合，抽取真空后充入高纯氩气至0.2～0.3MPa进行熔炼，首先对钛锭熔炼2～3次以吸收炉内残留的氧气，然后对炉内的原料进行熔炼，得到第一中间合金Ti₂₅Zr₂₅Hf₂₅Nb₂₅；

将S1处理的Ti、Zr、Hf、Cu和Be原料按照Ti_16.67Zr_16.67Hf_16.67Cu_16.67Be_33.32的原子比例称量并混合，抽取真空后充入高纯氩气至0.2～0.3MPa进行熔炼，首先对钛锭熔炼2～3次以吸收炉内残留的氧气，然后对炉内的原料进行熔炼，得到第二中间合金Ti_16.67Zr_16.67Hf_16.67Cu_16.67Be_33.32；

将第一中间合金和第二中间合金按照3.33：5的质量比混合后进行熔炼，得到Ti₂₀Zr₂₀Hf₂₀Nb₁₀Cu₁₀Be₂₀；

S3、吸铸：将S2得到的Ti₂₀Zr₂₀Hf₂₀Nb₁₀Cu₁₀Be₂₀放置于水冷铜坩埚内，抽取真空后充入高纯氩气至0.1～0.3MPa进行熔炼，首先对钛锭熔炼2～3次以吸收炉内残留的氧气，然后对炉内的合金进行熔炼，90～120s后进行吸铸，待炉内自然冷却后取出吸铸样品，即得到Ti基高熵非晶-枝晶复合材料Ti₂₀Zr₂₀Hf₂₀Nb₁₀Cu₁₀Be₂₀。

2.根据权利要求1所述的一种Ti基高熵非晶-枝晶复合材料的制备方法，其特征在于，各单质元素Ti、Zr、Hf、Nb、Cu以及Be的纯度大于等于99.9％。

3.根据权利要求1所述的一种Ti基高熵非晶-枝晶复合材料的制备方法，其特征在于，S2中，熔炼制备第一中间合金、第二中间合金以及Ti₂₀Zr₂₀Hf₂₀Nb₁₀Cu₁₀Be₂₀时，在样品熔炼完成并彻底冷却后，将其翻面，重复第一次的熔炼过程，进行第二次熔炼，熔炼时间为2～3min，所述重复熔炼的次数为3～4次。

4.根据权利要求1所述的一种Ti基高熵非晶-枝晶复合材料的制备方法，其特征在于，S2中，第一中间合金和第二中间合金的熔炼时间为8～10min，熔炼电流为120～150A。

5.根据权利要求1所述的一种Ti基高熵非晶-枝晶复合材料的制备方法，其特征在于，S2中，Ti₂₀Zr₂₀Hf₂₀Nb₁₀Cu₁₀Be₂₀的熔炼时间为8～10min，熔炼电流为120～150A。

6.根据权利要求1所述的一种Ti基高熵非晶-枝晶复合材料的制备方法，其特征在于，S3中，自然冷却的时间为15～18min。