[发明专利]一种MoNbTaTiVSix高熵合金及其制备方法

权利要求书

1.一种MoNbTaTiVSi_x高熵合金，其特征在于：该合金由Mo、Nb、Ta、Ti、V、Si六种元素组成，该合金化学式为MoNbTaTiVSi_x，该合金按照摩尔比计的化学成分为：Mo 0.9-1.2，Nb0.9-1.2，Ta 0.9-1.2，Ti 0.9-1.2，V 0.9-1.2，Si 0.05-1；

该高熵合金的组织结构为单一体心立方结构中析出硅化物沉淀相，由于硅化物的析出，使得该合金在高温下具有高硬度、高强度、高耐磨性和高耐腐蚀性；

该高熵合金的制备方法包括如下步骤：

（1）配料：根据合金中各元素摩尔比计算并精确称量Mo、Nb、Ta、Ti、V和Si元素原料；

（2）母合金熔炼：将步骤（1）称量好的各元素原料按照熔点由低到高从下至上依次放置在铜坩埚中；将炉腔抽真空抽至3.5×10^-3Pa，再通入纯度为99.99wt.%的高纯氩气作为保护气体，直至炉内压强至0.3MPa停止充气；开始熔炼时，首先将炉内Ti锭熔炼3分钟，通过熔融纯钛吸收残余空气中的氧气与氮气，再熔炼铜坩埚中的金属单质原料；原料全部熔化形成合金后，待其冷却，使用机械手臂将合金锭翻转，再次熔炼，并打开磁搅拌，熔炼电流为300~500A，磁搅拌电流10A，重复4次最终得到母合金锭；

（3）铜模浇铸：将熔炼好的母合金锭置于吸铸系统的铜坩埚中，下方放置孔径为8~12mm的铜模具；炉腔真空抽至3.5×10^-3Pa后充高纯氩气至300~400mbar；首先以350A电流将母合金锭顶部熔化，待形成一定量的熔池后以500~800A电流将合金锭快速完全熔化使之流入铜模中；待其冷却，得到组织均匀的合金。

2.根据权利要求1所述的MoNbTaTiVSi_x高熵合金，其特征在于：步骤（1）中，所述高熵合金中各元素采用的Si、Mo、Nb、Ta、Ti和V金属单质原料的纯度不低于99.5%。

3.根据权利要求1所述的MoNbTaTiVSi_x高熵合金，其特征在于：步骤（1）中，各元素原料使用前，先用机械及化学方法去除Si、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。

4.根据权利要求1所述的MoNbTaTiVSi_x高熵合金，其特征在于：该合金按照摩尔比计的化学成分为：Mo 1，Nb 1，Ta 1，Ti 1，V 1，Si 1。

5.根据权利要求1所述的MoNbTaTiVSi_x高熵合金，其特征在于：该高熵合金随着硅含量的增加，在1200℃时合金屈服强度逐步升高，其中MoNbTaTiVSi合金在1200℃时屈服强度可达658.51MPa。