[发明专利]核反应堆用低活化抗辐照及耐腐蚀高熵合金及其制备方法

权利要求书

1.核反应堆用低活化抗辐照及耐腐蚀高熵合金，其特征在于，由以下原子百分数的元素组成：V 20%~28%，Cr 20%~27%，Fe 20%~27%，Ti 15%~25%，W 3%~15%，其余为不可避免的杂质；所述不可避免的杂质包括C、H、O和N，其中C≤0.04%，H≤0.006%，O≤0.016%，N≤0.006%；所述高熵合金的辐照肿胀率小于5%，在沸腾的质量浓度3.5%的NaCl溶液中腐蚀速率小于0.01mm/a，经热处理后的抗拉强度大于750MPa。

2.根据权利要求1所述的核反应堆用低活化抗辐照及耐腐蚀高熵合金，其特征在于，由以下原子百分数的元素组成：V 22%~26%，Cr 22%~26%，Fe 22%~26%，Ti 17.5%~22.5%，W4.5%~11.5%，其余为不可避免的杂质。

3.根据权利要求2所述的核反应堆用低活化抗辐照及耐腐蚀高熵合金，其特征在于，由以下原子百分数的元素组成：V 25%，Cr 25%，Fe 25%，Ti 20%，W 5%。

4.一种制备如权利要求1~3中任一权利要求所述的核反应堆用低活化抗辐照及耐腐蚀高熵合金的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、选择钒颗粒、铬颗粒、铁颗粒、海绵钛、钨粉为原料进行称重配料；

步骤二、将步骤一中原料中的钒颗粒、铬颗粒和部分钨粉混合后进行真空悬浮熔炼，且真空悬浮熔炼的过程中，在第二次翻锭后加入剩余钨粉熔炼，在第三次翻锭后加入部分海绵钛熔炼，在第四次翻锭后加入剩余海绵钛熔炼，在第五次翻锭后加入部分铁颗粒熔炼，在最后一次翻锭后加入剩余铁颗粒熔炼，再继续经两次翻锭熔炼，经浇铸得到铸锭；所述真空悬浮熔炼的过程和浇铸的过程均在真空或惰性气氛保护下进行，且采用电磁搅拌混匀；

步骤三、将步骤二中得到的铸锭进行热处理，冷却后得到高熵合金。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤一中所述钒颗粒符合GB/T4310-2016《钒》的要求，且钒颗粒的质量纯度为99.5%以上。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤一中所述铬颗粒符合GB/T3211-2008《金属铬》的要求，且铬颗粒的质量纯度为99.5%以上。

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤一中所述铁颗粒符合GB/T6730.5-2007《铁矿石全铁含量的测定三氯化钛还原法》的要求，且铁颗粒的质量纯度为99.7%以上。

8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤一中所述海绵钛符合GB/T2524-2010《海绵钛》的要求，且海绵钛的质量纯度为99.8%以上。

9.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤一中所述钨粉符合GB/T26726-2019《超细钨粉》的要求，且钨粉的质量纯度为99.8%以上。

10.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤三中所述热处理的制度为：900℃~1300℃下保温120min~340min，所述冷却方式为水冷或者空冷。