[发明专利]一种氮强化的TiZrHfNb基高熵合金及其制备方法

权利要求书

1.一种氮强化的TiZrHfNb基高熵合金，其特征在于，所述高熵合金材料成分的原子百分比表达式为Ti_aZr_bHf_cNb_dN_p，其中0＜a≤35,0＜b≤35,0＜c≤35,0＜d≤35,0＜p≤5，且a+b+c+d+p=100。

2.根据权利要求1所述的氮强化的高熵合金材料，其特征在于，所述高熵合金材料成分的原子百分比表达式为Ti_aZr_bHf_cNb_dM_fN_p，其中M为I、J、K或L 中的一种或多种，I取自C、B、Al、Si、P、Ga、In、Sn、Pb、Ge、As、Sb或Te中的至少一种，J为Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Au、Ag、Pd、Pt、Cd或Ru中的至少一种，K为V、Ta、Cr、W、Mo、Y、Mg、Ca中的至少一种，L为稀土元素中的至少一种，0＜a≤35,0＜b≤35,0＜c≤35,0＜d≤35，0≤f≤35,0＜p≤5，且a+b+c+d+f+p=100。

3.一种制备如权利要求1或2所述的氮强化的TiZrHfNb基高熵合金的方法，其特征在于

步骤1. 原料清洗：使用砂纸或砂轮机去除选定原料中Ti、Zr、Hf、Nb元素金属的表面氧化皮，并使用工业乙醇超声波振荡清洗原料，其它金属元素采用机械法或酸洗法来除去金属表面的氧化皮，并使用工业乙醇超声波振荡清洗原料，备用；

步骤2：称取原料：将处理后的原料和氮化物按照上述表达式的原子百分比换算成质量比进行配比称料，其中N元素以粉体或块体氮化物的方式加入，氮化物的纯度不低于99.9%；

步骤3.熔炼：将称取好的原料和氮化物原料按熔点高低顺序堆放在非自耗真空电弧炉或冷坩埚悬浮炉里进行熔炼，Ti和Zr放在底部，Hf和Nb放在中间，氮化物熔点最高，放在最顶部，其它金属元素按照熔点酌情放置，类金属放于坩埚底部，然后进行抽真空，当真空度达到5×10^-3Pa后，向炉腔充氩气至半个大气压，接着再抽一遍真空至5×10^-3Pa，再向炉腔充氩气至半个大气压，开始熔炼合金；熔炼合金之前先熔炼钛锭来吸去炉腔内游离的氧、氮等气体，合金熔化后，电弧保持时间在60-120秒，待合金块冷却后将其翻转，如此重复至少4次以上，且熔炼合金两次后都再抽真空并重新充氩气，待母合金充分熔炼均匀后，使用真空吸铸设备，将合金吸铸进入水冷铜模中，获得简单体心立方结构的高熵合金材料。