[发明专利]一种Mox

说明书

本发明公开了一种Mo_xNbTa_yTiV高熵合金及其制备方法用，属于高熵合金材料技术领域；该合金由Mo、Nb、Ta、Ti、V五种元素组成，按照摩尔比计，合金成分为：0.05‑0.95Mo，0.05‑0.95Ta，0.9‑1.2Nb，0.9‑1.2Ti，0.9‑1.2V。该合金通过真空电弧熔炼制成母合金锭后，利用真空吸铸模具制备成棒状样品。并在1200℃、150MPa高纯氩气下热等静压2小时。所述高熵合金的组织结构是双相体心立方结构中析出氮化物沉淀相。与传统金属相比，在高温下具有高硬度、高强度、高耐磨性和高耐腐蚀性等优良的性能。

技术领域

本发明涉及金属材料及其制备技术领域，具体涉及一种Mo_xNbTa_yTiV高熵合金和制备方法。

背景技术

传统的金属材料是某一种(或两种)元素为主要组元，其他各元素少量或者微量添加所组成的合金体系，高熵合金为近年来热门发展的一类新型合金，其与传统合金最显著的区别在于高熵合金则打破了这种设计思路，多组元近似等摩尔比的高混合熵合金，能够形成简单结构的单相固溶体，而其以高熵效应、晶格畸变效应、迟滞扩散效应、鸡尾酒效应四大核心效应为基础，进而设计出具有多种出色性能的材料，这些效应使得高熵合金具有高强度、高硬度、高耐磨性、高热阻、良好的耐腐蚀性及抗蠕变性能等优点。

美国空军研究实验室的Senkov等人首先于2010年报道了难熔高熵合金，它主要由Ti、V、Cr、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、W等难熔金属元素组成，具有高温下的高强度和高耐化学腐蚀性等优异性能，在航空工业，航天工程，发动机制造，化学加工和核电站等领域的具有广泛应用潜力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种Mo_xNbTa_yTiV高熵合金及其制备方法，该高熵合金在常温和高温下都有良好的强度和塑性，且耐多种环境腐蚀性极好，在工作温度范围跨度较大的、情况复杂的条件下有较为广泛的应用前景。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种Mo_xNbTa_yTiV高熵合金，由Mo、Nb、Ta、Ti和V五种元素组成，该合金化学式为：Mo_xNbTa_yTiV，x＝0.05-0.95，y＝0.05-0.95。

该合金按照摩尔比计的化学成分：Mo 0.05-0.95，Nb 0.9-1.2，Ta 0.05-0.95，Ti0.9-1.2，V 0.9-1.2。

该合金按照摩尔比计优选的化学成分为：Mo 0.75，Nb 1，Ta 1，Ti 1，V 1。

该高熵合金的组织结构为两种体心立方结构为主体，并部分伴有晶界析出面心立方结构的氮化物沉淀相；该合金与传统金属材料相比，在高温下具有高硬度、高强度、高耐磨性和高耐腐蚀性等优良的性能。

该高熵合金随着Mo含量的增加或Ta含量的降低，合金屈服强度总体为上升趋势，延伸率为下降趋势。

所述Mo_xNbTa_yTiV高熵合金的制备方法，包括如下步骤：

(1)配料：根据高熵合金中各元素的摩尔比计算并精确称量Mo、Nb、Ta、Ti和V元素原料；各元素采用的Mo、Nb、Ta、Ti和V金属单质原料的纯度不低于99.5％。各元素原料使用前，先用机械及化学方法去除Mo、Nb、Ta、Ti和V纯金属单质原料表面氧化皮，然后分别依次在蒸馏水和无水乙醇中超声清洗。