[发明专利]一种六元或六元以上共晶高熵合金及其制备方法

权利要求书

1.一种六元或六元以上共晶高熵合金，其特征在于，其原料组分按原子摩尔百分比如下：Co：21%~25%、Cr：21%~25%、Fe：21%~25%、Ni：21.75%~22.5%、Nb：0 ~14%、Ta：0 ~16%、Mo：0~16%、W：0~13%，其中，Nb、Ta、Mo或W中至少有两个不同时为0。

2.如权利要求1所述的六元或六元以上共晶高熵合金，其特征在于，选用Co、Cr、Fe、Ni作为基体元素并且以等原子比设计时，选用Nb、Ta、Mo或W中的一种作为共晶的主元素，加入其它元素的一种或一种以上并调整其成分，得到六元或六元以上共晶高熵合金。

3.如权利要求2所述的六元或六元以上共晶高熵合金，其特征在于，原料组分按原子摩尔百分比如下：Co：21.75%、Cr：21.75%、Fe：21.75%、Ni：21.75%、Nb：8%、Mo：5% 。

4.如权利要求2所述的六元或六元以上共晶高熵合金，其特征在于，原料组分按原子摩尔百分比如下：Co：22.5%、Cr：22.5%、Fe：22.5%、Ni：22.5%、Nb：6%、Ta：4%。

5.如权利要求2所述的六元或六元以上共晶高熵合金，其特征在于，原料组分按原子摩尔百分比如下：Co：22%、Cr：22%、Fe：22%、Ni：22%、Nb：5%、Ta：4%、Mo：3%。

6.如权利要求2所述的六元或六元以上共晶高熵合金，其特征在于，原料组分按原子摩尔百分比如下：Co：22%、Cr：22%、Fe：22%、Ni：22%、Nb：5%、Ta：3%、Mo：2%、W：2%。

7.如权利要求1-6任一项所述的六元或六元以上的共晶高熵合金的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）采用权利要求1-6中任一项所述的Co、Cr、Fe、Ni、Nb、Ta、Mo和W八种元素作为原料进行配料；

（2）去除原料金属Co、Cr、Fe、Ni、Nb、Ta、Mo和W的表面氧化皮，并清洗、干燥；

（3）将Co、Cr、Fe和Ni的混合原料铺于坩埚底层，Nb、Ta、Mo或W中的至少一种放置于上层，再在其上面再铺一层Co、Cr、Fe和Ni的混合，然后再放Nb、Ta、Mo或W中的至少一种，最后最上层再铺一层Co、Cr、Fe和Ni；熔炼第一层的CoCrFeNi后晃动电极，使熔化的金属和第二层的金属熔化，发生共晶反应，形成的共晶金属液渗透进第三层的CoCrFeNi层，下移电极位置，使电极和熔化的金属液之间的距离保持在3-5mm，同时晃动电极使第三层的金属熔化，以此类推，最终获得六元及六元以上的共晶高熵合金。

8.如权利要求7所述的六元或六元以上的共晶高熵合金的制备方法，其特征在于，

使用非自耗真空熔炼炉熔炼时，抽真空至9.5×10^-2 Pa及以上，然后充入氩气至-0.5×10⁵ Pa及以上，通过分子泵进一步抽真空，用分子泵将炉内抽至压力为9.5×10^-3 Pa及以上后，再充入氩气至-0.5×10⁵MPa及以上，将电极对准装有纯Ti的坩埚，且电极距离纯Ti 3-5mm，引弧后熔炼2-3 min，然后将电弧移动到高熵合金原料坩埚，设置电流强度为10-20A，然后缓慢将电流加至50-60A，熔炼30-50s，之后将电流加大到120-150A，熔炼1-2 min，再次加大电流至280-300A，熔炼3-4min，最后将电流加到至350A熔炼1-2 min，重复这样操作3-6遍，得到所述的六元或六元以上的共晶高熵合金，所述合金为FCC+Laves结构。