[发明专利]一种沉淀强化CoCrNiAlNb多主元合金及其制备方法

权利要求书

1.一种沉淀强化CoCrNiAlNb多主元合金的制备方法，其特征在于，其包括如下步骤：

（1）制备NiAl中间合金锭：按预设成分配比称重，将镍原料和铝原料置于坩埚中，采用电弧熔炼制备NiAl中间合金锭；

（2）制备CoCrNb中间合金锭：按预设成分配比称重，将钴原料、铬原料和铌原料置于坩埚中，采用电弧熔炼制备CoCrNb中间合金锭；

（3）制备母合金锭：将上述的NiAl中间合金锭和CoCrNb中间合金锭同时置于坩埚中，反复通过电弧熔炼至成分均匀，得到母合金锭；

（4）制备合金棒材：将所述的母合金锭通过电弧熔炼加热熔化，利用铜模铸造法浇铸成合金棒材；

（5）沉淀强化CoCrNiAlNb多主元合金的热处理：将所述的合金棒材进行均匀化处理以及时效处理，获得沉淀强化CoCrNiAlNb多主元合金；

步骤（5）中，均匀化处理的真空度为10^-3~10^-2 Pa，温度为1100~1250 ℃，升温速率8~15℃/min，保温时间≥2 h，随炉冷却至600 ℃以下后空冷至室温；

步骤（5）中，时效处理的温度为700~900 ℃，升温速率8~15 ℃/min，保温时间≥10 h，随炉冷却至600 ℃以下后空冷至室温；

其中，所述的沉淀强化CoCrNiAlNb多主元合金为再结晶晶粒组织，晶内可见亚微米和纳米级沉淀相；Co、Cr和Ni的总原子百分比为88%~92%，其中Co、Cr和Ni的原子比为1:1:2，Al的原子百分比为4%~6%，Nb的原子百分比为4%~6%。

2.根据权利要求1所述的沉淀强化CoCrNiAlNb多主元合金的制备方法，其特征在于，步骤（1）-（3）中均采用真空电弧熔炼，先将真空腔室预抽至真空度10^-4~10^-3 Pa，然后充入高纯氩气至真空表显示4×10⁴~8×10⁴ Pa，再进行电弧熔炼，熔炼电流为300~500 A。

3.根据权利要求1所述的沉淀强化CoCrNiAlNb多主元合金的制备方法，其特征在于，步骤（4）中采用真空电弧熔炼，先将真空腔室预抽至真空度10^-4~10^-3 Pa，然后充入高纯氩气至真空表显示4×10⁴~8×10⁴ Pa，再对母合金锭进行电弧熔炼，熔炼电流为300~400 A。

4.根据权利要求1所述的沉淀强化CoCrNiAlNb多主元合金的制备方法，其特征在于，步骤（4）中，采用电弧熔炼加热熔化后，合金熔体温度为合金熔点以上100~400 ℃，将合金熔体倒入相应尺寸的铜模中，获得合金棒材。

5.一种权利要求1至4之一所述方法制备的沉淀强化CoCrNiAlNb多主元合金，其特征在于，沉淀强化CoCrNiAlNb多主元合金为再结晶晶粒组织，晶内可见亚微米和纳米级沉淀相；Co、Cr和Ni的总原子百分比为88 %~92 %，其中Co、Cr和Ni的原子比为1:1:2，Al的原子百分比为4 %~6 %，Nb的原子百分比为4 %~6 %；沉淀相体积分数为20%~80%，沉淀相中亚微米沉淀相的体积分数为5~60%，沉淀相中纳米级沉淀相的体积分数为5~60%。

6.根据权利要求5所述的沉淀强化CoCrNiAlNb多主元合金，其特征在于，沉淀强化CoCrNiAlNb多主元合金的室温拉伸强度为750~1000 MPa。

7.根据权利要求5所述的沉淀强化CoCrNiAlNb多主元合金，其特征在于，沉淀强化CoCrNiAlNb多主元合金的室温拉伸塑性为3 %~10 %。

8.根据权利要求5所述的沉淀强化CoCrNiAlNb多主元合金，其特征在于，亚微米沉淀相的尺寸为0.1~0.5 μm，纳米级沉淀相的尺寸为10~100 nm。