[发明专利]一种轻质高强耐腐蚀高熵合金及其制备方法

权利要求书

1.一种轻质高强耐腐蚀高熵合金，其特征在于，所述轻质高强耐腐蚀高熵合金由Al、Co、Ni、V与Ti组成，元素组成为Al_xCoNiVTi_y；其中，x＝0.2～1，y＝0.1～1.6；所述轻质高强耐腐蚀高熵合金由FCC和BCC双相构成；所述轻质高强耐腐蚀高熵合金的密度＜7.00g/cm³，硬度＞700HV_0.2，自腐蚀电位＞-0.4V，腐蚀电流密度＜6×10^-7A/cm²。

2.一种权利要求1所述的轻质高强耐腐蚀高熵合金的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

(1)按照目标摩尔比，称取Al原料、Co原料、Ni原料、V原料与Ti原料并混合；

(2)将步骤(1)得到的混合料在保护气氛围下进行熔炼，得到的合金液经冷却得到合金锭；

(3)将步骤(2)所述合金锭翻转后，重复步骤(2)所述操作6～10次，得到轻质高强耐腐蚀高熵合金。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述Al原料、Co原料、Ni原料、V原料与Ti原料的纯度均在99.99wt.％以上。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，在步骤(1)所述混合之前，对所述Al原料、Co原料、Ni原料、V原料与Ti原料分别进行清洗。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述清洗包括依次进行的超声清洗、酸洗、醇洗与干燥；所述超声清洗的清洗液包括去离子水；所述酸洗的酸液包括0.5mol/L盐酸溶液；所述醇洗的醇溶剂包括无水乙醇；所述干燥包括在真空干燥箱中进行烘干。

6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述保护气包括氩气。

7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述熔炼在非自耗型真空电弧熔炼炉中进行。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述非自耗型真空电弧熔炼炉包括水冷铜坩埚主熔池与水冷铜坩埚副熔池，将所述Al原料、Co原料、Ni原料、V原料与Ti原料依次逐层堆放在所述水冷铜坩埚主熔池内，将Ti单质放置在所述水冷铜坩埚副熔池内。

9.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述熔炼的目标电流为200～250A。

10.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

(1)按照目标摩尔比，称取纯度均在99.99wt.％以上的Al原料、Co原料、Ni原料、V原料与Ti原料并混合；

其中，在所述混合之前，对所述Al原料、Co原料、Ni原料、V原料与Ti原料分别进行清洗，包括依次进行的超声清洗、酸洗、醇洗与干燥；所述超声清洗的清洗液包括去离子水；所述酸洗的酸液包括0.5mol/L盐酸溶液；所述醇洗的醇溶剂包括无水乙醇；所述干燥包括在真空干燥箱中进行烘干；

(2)将步骤(1)得到的混合料放入非自耗型真空电弧熔炼炉的水冷铜坩埚主熔池内，将Ti单质放置在水冷铜坩埚副熔池内，在氩气氛围下进行熔炼，控制所述熔炼的目标电流为200～250A，得到的合金液经冷却得到合金锭；

(3)将步骤(2)所述合金锭翻转后，重复步骤(2)所述操作6～10次，得到轻质高强耐腐蚀高熵合金。