[发明专利]非等原子比CoCrFeNiMox

说明书

非等原子比CoCrFeNiMo_x高熵合金及其制备方法，本发明涉及一种非等原子比的CoCrFeNiMo_x高熵合金及其制备方法。本发明的目的是为了解决现有高熵合金塑性较差，从而制约塑性加工的问题，本发明合金表达式为CoCrFeNiMo_x，其中x为0、2或4，按照原子百分比由以下原料组分构成：Mo为0％～20％、Co为10％～40％、Cr为10％～40％、Fe为10％～25％、Ni为10％～25％，以上各组分原子百分比之和为100％。本发明应用于高熵合金领域。

技术领域

本发明涉及一种CoCrFeNiMo_x高熵合金及其制备方法。

背景技术

塑性加工技术随着科技的不断进步和生产率的提高，其应用越来越广泛、越来越引起人们的重视。金属材料经过不同的加工过程会导致金相组织的不同变化，进而影响材料的机械性能。利用工件的塑性变形，是实现金属塑性加工的主要途径，从而获得所需形状和尺寸。金属材料塑性变形能力强，则充型能力强，可成形出复杂形状的工件；可将多道次的塑性成形改为一次成形，提高了材料利用率。而金属的化学成分、金相组织、变形温度和变形速度等是影响金属塑性的主要因素。以钢为例，如果在其化学成分中，含过多的碳量，那塑性就很差。同时在通常情况下，合金成分与塑性成正比，其含量大，塑性也就愈差，特别是硅、锰等元素影响巨大，此外，钢中磷、硫，氮等杂质含量如果不断的增加，那也同样可能会导致塑性的降低。目前，可通过合金成分设计来改善金属材料的塑性加工成形能力。

2004年，由叶均蔚和Cantor等人提出了多主元高熵合金这一新型合金设计理念，开辟了合金研究的新领域。这一概念的提出，打破了传统合金的设计理念。由于多主元特性，使合金体系具有高的混合熵值、大的晶格畸变和缓慢的原子扩散能力，从而导致高熵合金在凝固过程中，易于形成固溶体相。高熵合金自提出以来，已经取得了一系列的研究成果，具有较高的强韧性、硬度、抗磨损性、抗疲劳性、高温抗软化性、耐磨性能等，作为结构材料有望在航空航天，工业生产方面具有巨大的发展潜力。现有的高熵合金由于塑性低，导致可加工性较低，不利于合金的加工变形，因此，研究一种高性能的变形高熵合金，为今后塑性加工技术领域提供更好的加工材料，进一步促进了高熵合金的实际应用意义。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有高熵合金塑性较差，导致可加工性较低的问题，提出一种非等原子比的CoCrFeNiMo_x高熵合金及其制备方法。

本发明一种非等原子比的CoCrFeNiMo_x高熵合金的表达式为CoCrFeNiMo_x，其中x为0、2或4，按照原子百分比由以下原料组分构成：Mo为0％～20％、Co为10％～40％、 Cr为10％～40％、Fe为10％～25％、Ni为10％～25％，以上各组分原子百分比之和为100％。

本发明一种非等原子比的CoCrFeNiMo_x高熵合金的制备方法，按以下步骤进行：一、按原子百分比Mo为0％～20％、Co为10％～40％、Cr为10％～40％、Fe为10％～25％、 Ni为10％～25％的比例称取Mo、Cr、Fe、Co和Ni，得到原材料；其中各组分原子百分比之和为100％；

二、对原材料和钛块进行预处理，然后将原材料按从下至上为Mo、Cr、Fe、Co、 Ni的顺序加入到熔炼炉的坩埚中，然后在熔炼炉的另一个坩埚中加入50-70g的钛块，再将熔炼炉抽真空后充入氩气进行保护熔炼，冷却后，得到纽扣锭样品；

三、将纽扣锭样品反复熔炼为5-10次，冷却得到非等原子比的CoCrFeNiMo_x高熵合金；其中每次熔炼时将纽扣锭样品翻面，保持熔融状态10s-50s。

本发明具备以下有益效果：