[发明专利]一种G相析出强化高熵合金及其制备方法

权利要求书

1.一种G相析出强化的高熵合金，其特征在于：所述高熵合金的化学成分按原子百分比范围为：Co：15-25 at.%，Ni：15-25 at.%，Cr：5-10 at.%，Si：5-10 at.%，Ti：3-5 at.%，其余为Fe。

2.一种权利要求1所述G相析出强化的高熵合金的制备方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

（1）基于相图的合金设计：选定金属元素，采用热力学软件，绘制含有G相析出相的热力学相图，并确定高熵合金中各元素的原子百分比范围；

（2）熔炼浇注：按照理论计算的合金成分，称量Fe，Co，Ni，Cr，Si，Ti作为原材料，并将原料放入真空感应熔炼炉中，抽真空后引入磁搅拌，重复熔炼，等合金熔化为流动性较好的液态后，迅速倾倒于模型中，最后随炉冷却成圆柱状铸锭；

（3）塑性变形工艺

均匀化处理：将熔炼完的铸锭置于管式炉中，在氩气氛围下保温后水冷，使得铸锭中的元素均匀分布；

冷轧：将圆柱形铸锭用线切割的方法进行分割，采用多道次轧制的方法，最终获得板材；

（4）热处理工艺

时效处理：将轧制板材切成块状置于管式炉中，控制时效处理的温度及时间，确保合金中析出纳米级G相析出相。

3.根据权利要求2所述的G相析出强化的高熵合金的制备方法，其特征在于：步骤（2）中所述真空感应熔炼炉的炉温为1500-2000 ℃。

4.根据权利要求2所述的G相析出强化的高熵合金的制备方法，其特征在于：步骤（2）中所述抽真空后的真空度≤5×10^-4 Pa。

5.根据权利要求2所述的G相析出强化的高熵合金的制备方法，其特征在于：步骤（2）中所述高熵合金在熔炼时的熔炼电流为300-500 A，重复熔炼次数≥5次。

6.根据权利要求1所述的G相析出强化的高熵合金的制备方法，其特征在于：步骤（2）中所述原料纯度大于99.99%。

7.根据权利要求1所述的G相析出强化的高熵合金的制备方法，其特征在于：步骤（3）中所述管式炉的均匀化温度为1000-1200 ℃，保温时间为12-24 h。

8.根据权利要求1所述的G相析出强化的高熵合金的制备方法，其特征在于：步骤（3）中所述冷轧过程中，轧机的轧辊速度为200-400 r/min，轧制量控制在30-70%。

9.根据权利要求1所述的G相析出强化的高熵合金的制备方法，其特征在于：步骤（3）中所述板材厚度为5-10 mm。

10.根据权利要求1所述的G相析出强化的高熵合金的制备方法，其特征在于：步骤（4）中所述的时效处理温度为500-800 ℃，时间为20 min-400 h。