[发明专利]一种低氮含量的高熵合金粉末及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种低氮含量的高熵合金粉末的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：对高熵合金原材料中提供第一元素组的元素的材料进行第一次熔炼和第一次精炼，再加入提供第二元素组的元素的材料进行第二次精炼和第三次精炼，然后浇注雾化；

所述第一元素组包括Ta、Co、W、Mo、Fe、Ni、Cr、Cu、Ce、Re和Nb中的至少两种；

所述第二元素组包括Ti、B、Zr、Mn和Al中的至少一种；

提供所述第一元素组和所述第二元素组中的任意一种元素的材料的纯度≥90％；

所述高熵合金原材料中提供所述Ni、所述Ta、所述Co、所述W、所述Mo、所述Re、所述Ce、所述Cu和所述Fe中的元素的材料按元素Ni、Ta、Co、W、Mo、Re、Ce、Cu、Fe的顺序由下到上布料于熔炼坩埚中；

所述第一元素组包括Cr和Nb中的任意一种时，第一次熔化包括：先熔炼所述高熵合金原材料中提供所述Ni、所述Ta、所述Co、所述W、所述Mo、所述Re、所述Ce、所述Cu和所述Fe中的元素的材料，至完全熔化后，再加入提供所述Cr或提供所述Nb的材料继续熔炼；

所述高熵合金原材料中提供所述Ni、所述Ta、所述Co、所述W、所述Mo、所述Re、所述Ce、所述Cu和所述Fe中的元素的材料通过阶梯加热方式进行熔炼，阶梯加热方式包括：对熔炼设备的熔炼室及雾化室抽真空至真空度≤10Pa后以10-40kW的功率第一次加热15-20min；待所述熔炼室及所述雾化室的真空度≤0.1Pa，以80-140kW的功率第二次加热10-15min，然后再以100-180kW的功率第三次加热5-10min。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第一元素组同时包括Cr和Nb时，第一次熔化包括：先熔炼所述高熵合金原材料中提供所述Ni、所述Ta、所述Co、所述W、所述Mo、所述Re、所述Ce、所述Cu和所述Fe中的元素的材料，至完全熔化后，加入提供所述Cr的材料继续熔炼，待所述Cr完全熔化后，再加入提供所述Nb的材料继续熔炼。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，第一次精炼是于熔炼结束后，升温至1550-1600℃，保温10-15min。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，第二次精炼是于第一次精炼后，调节功率至10-20kW，然后加入提供所述Ti和/或所述Al的材料，升高功率至120-200kW，搅拌化清。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，当所述高熵合金原材料中含有提供所述Mn和/或所述Zr和/或所述B的材料时，于第二次精炼结束后加入提供所述Mn和/或所述Zr和/或所述B的材料，然后进行第三次精炼。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，第三次精炼包括先调节功率至10-20kW并调节熔炼设备的熔炼室的气压为40-50kPa，然后加入提供所述Mn和/或所述Zr和/或所述B的材料，升高功率至120-200kW，搅拌化清。

7.一种低氮含量的高熵合金粉末，其特征在于，所述低氮含量的高熵合金粉末由如权利要求1-6任一所述的制备方法制备而得。

8.一种如权利要求7所述的低氮含量的高熵合金粉末的应用，其特征在于，将粉末粒径为15-53μm粒度段的所述低氮含量的高熵合金粉末用于3D打印。