[发明专利]一种耐磨、耐蚀CrVNiHfNb高熵合金及其制备方法

权利要求书

1.一种耐磨、耐腐蚀CrVNiHfNb高熵合金材料，其特征在于，Cr:V:Ni:Hf:Nb的摩尔比依次为1:1:1:1:1，制备方法具体包括以下步骤：

步骤1：将纯度不小于99.7wt.％的Cr、V、Ni、Hf和Nb材料置于容器内，再分别进行超声处理，备用；所用的Cr、V、Ni、Hf和Nb各材料的形态均为除粉末状外的片状、块状或大颗粒状；

步骤2：按照1:1:1:1:1的摩尔比进行精确的称量步骤1得到的Cr、V、Ni、Hf和Nb材料；

步骤3：使用真空非自耗电极电弧炉熔炼合金，首先将片状、块状或大颗粒状的原料样品放置在外围的熔炼槽内，并将纯钛粒放置在最中间的熔炼槽内，放置完毕之后关闭炉门，拧紧样品室四个封闭旋钮；

步骤4：对样品室抽真空，当真空度达到5×10^-3Pa后，充入纯度为99.99％氩气直到炉内压力达到半个大气压，并重复此步骤2～3次；重复抽真空的目的在于洗气，反复充放氩气使得熔炼炉中的空气尽量减到最小；

步骤5：真空抽完之后充放氩气直到炉内压力达到半个大气压，此时便可开始进行熔炼；在熔炼样品之前先将熔炼池中的纯钛粒熔炼一遍，尽量将炉中残留的氧气消耗殆尽；

步骤6：熔炼过程中为了使原料更好地混合均匀，每次熔炼合金熔化后，电弧保持时间在90～120s，待合金块冷却后将其翻转，如此重复4次以上；

步骤7：熔炼完成之后，根据所需产品的尺寸形状，可将重复熔炼后的合金液浇铸在模具内，然后冷却获得所述耐磨、耐腐蚀CrVNiHfNb高熵合金材料；

所述耐磨、耐腐蚀CrVNiHfNb高熵合金主要的组成是简单的体心立方和面心立方结构固溶体相；试样组织主要为枝晶组织。

2.根据权利要求1所述的一种耐磨、耐腐蚀CrVNiHfNb高熵合金材料，其特征在于：步骤1中的超声处理的方法为：在容器内加入丙酮淹没材料后，超声清洗15～30min，去除金属表面附着的油污及杂质；随后再将去除杂质后的Cr、V、Ni、Hf和Nb材料分别置于加入无水乙醇的容器内，超声清洗15～30min，然后置于烘箱中烘干，得到超声处理后的Cr、V、Ni、Hf和Nb材料。

3.根据权利要求1所述的一种耐磨、耐腐蚀CrVNiHfNb高熵合金材料，其特征在于：步骤5中，利用非自耗真空电弧熔炼工艺进行熔炼，其中，Ti材料在30～50V电压、100～300A电流下熔炼；在相同电压和电流下熔炼周围坩埚里的Cr、V、Ni、Hf和Nb材料。