本发明属于材料制备技术领域,具体涉及一种难熔高熵合金Nb‑Co‑Hf‑Mo‑Sc‑Er的制备方法,所述高熵合金的组分按原子比为:Nb 18.0‑22.0at.%、Co 18.0‑22.0at.%、Hf 18.0‑22.0at.%、Mo 18.0‑22.0at.%、Sc 6.0‑14.0at.%、Er 6.0‑14.0at.%。所述合金的制备方法包括以下步骤:S1、按照所述合金的元素配比进行称量;S2、将称量好的粉末以6:1~9:1的球料比放入球磨罐中进行球磨;S3、将粉末和磨球在氩气手套箱中过筛分离,得到所述Nb‑Co‑Hf‑Mo‑Sc‑Er粉末;S4、所述粉末冷压后再真空热压烧结;S5、将所得热压坯料进行变形处理,再进行等径角挤压处理,得到高性能产品。本发明不添加任何过程控制剂,既能防止对粉末的污染,又能提高机械合金化的效率,所制备的产品具有优良的机械性能。
1.一种难熔高熵合金Nb-Co-Hf-Mo-Sc-Er的制备方法,所述高熵合金的组分按原子比为:Nb 18.0-22.0at.%、Co 18.0-22.0at.%、Hf 18.0-22.0at.%、Mo 18.0-22.0at.%、Sc6.0-14.0at.%、Er 6.0-14.0at.%;其特征在于:其包括以下步骤:S1、按所述合金的元素配比进行称量;S2、将称好的六种元素粉末加入到球磨罐中,并以6:1的球料比加入三种不同直径的不锈钢磨球;所述不锈钢磨球的直径为5mm、10mm和20mm,质量比为6:4:1;S3、球磨罐抽真空后充入氩气,重复2~4次;S4、在高能球磨之前,先在150~180r/min的转速下混粉8h,将元素粉末混合均匀,即将球磨罐放置在球磨机上进行低能混粉球磨,混粉时间为8h,每混粉1h停机休息10min;S5、球磨罐在球磨机上进行高能球磨,球磨时间为50h~70h,每球磨1h停机休息20min;S6、球磨罐在氩气手套箱中静置24h后,开启球磨罐的上盖进行钝化,钝化时间不小于24h;S7、在氩气手套箱中将粉末和磨球进行过筛分离,得到Nb-Co-Hf-Mo-Sc-Er混合粉末,利用粉末在磨球和罐壁上的少量焊合,来减小磨球和罐壁对粉末的污染,并且不添加任何过程控制剂,在机械合金化过程中减少样品的氧化及污染,使得各单质原子能够充分扩散,从而制备出元素分布均匀的混合粉末;借助于球磨机所提供的较高能量来实现固态粉末原子之间相互固溶,并且能够有效的避免因元素熔点和扩散系数不同带来的诸多不利因素;S8、将步骤S7得到的Nb-Co-Hf-Mo-Sc-Er混合粉末通过冷压在400MPa下保压10min,制备成预制块;S9、将步骤(8)得到的预制块放入石墨模具中,为保证热压过程中坯料较高的致密度,真空热压烧结,烧结温度控制为1500-1610℃,轴向压力控制为20~50MPa,升温速率控制为10℃/min,真空度保持在(1-3)×10-5MPa;达到烧结温度后,保温时间控制为60~120min,得到坯料;S10、将所得坯料进行塑性热变形处理,挤压比控制为16~42,挤压速率控制为1~10mm/min,温度控制为1350-1500℃;所得棒状材料再次进行等径角挤压处理,温度控制为650-700℃,角度控制为110~160°,挤压次数控制为5~7次,挤压速率控制为1~10mm/min。
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