[发明专利]一种CrVTaHfZrTi高熵合金及其制备方法在审
申请号: | 201910042845.X | 申请日: | 2019-01-18 |
公开(公告)号: | CN109487099A | 公开(公告)日: | 2019-03-19 |
发明(设计)人: | 肖逸锋;李世哲;许艳飞;吴靓;张乾坤;钱锦文;贾友禄;曾毅夫;贺惠民 | 申请(专利权)人: | 湘潭大学 |
主分类号: | C22C1/02 | 分类号: | C22C1/02;C22C30/00 |
代理公司: | 暂无信息 | 代理人: | 暂无信息 |
地址: | 411105 湖南省湘*** | 国省代码: | 湖南;43 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 高熵合金 制备 熔炼 称量 合金 真空电弧熔炼 耐磨性 氩气 材料超声 材料放置 超声处理 称量材料 传统合金 反复清洗 反复循环 工况条件 耐腐蚀性 制备过程 抽真空 固溶体 摩尔比 耐腐蚀 真空室 放料 可用 耐磨 坩埚 钛材 备用 清洗 | ||
1.一种CrVTaHfZrTi高熵合金,其特征在于,所述高熵合金中Cr:V:Ta:Hf:Zr:Ti的摩尔比为1:1:1:1:1:1,其制备方法具体是按以下步骤完成的:
1)、将质量百分含量在99.5%以上的片状或大颗粒状的Cr、V、Ta、Hf、Zr、Ti材料置于容器内,分别进行超声处理后备用;
2)、按等摩尔比例进行精确的称量步骤1中得到的Cr、V、Ta、Hf、Zr、Ti材料;
3)、取步骤1中处理过的少量的Ti材料放入水冷铜模的中间坩埚内,再将步骤2称取的材料放置在水冷铜模的外围几个熔炼坩埚里,每个坩埚中按照材料的熔点由低到高的原则自下而上依次放置;
4)、将熔炼炉内部的真空室抽真空至5.0×10-3MPa,然后充入氩气至0.05MPa;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,以达到清洗真空室的目的;
5)、先对单独放置的Ti材料引弧后熔炼,可消耗、降低熔炼炉里的残余氧气,然后依次熔炼其它坩埚中待熔炼的Cr、V、Ta、Hf、Zr、Ti材料;将熔炼后得到的合金铸锭按同样的方法再熔炼3~5次,每次熔炼后翻转样品,随炉冷却后,制得CrVTaHfZrTi高熵合金。
2.一种CrVTaHfZrTi高熵合金的制备方法,其特征在于具体是按以下步骤完成的:
1)、将质量百分含量在99.5%以上的片状或大颗粒状的Cr、V、Ta、Hf、Zr、Ti材料置于容器内,分别进行超声处理后备用;
2)、按等摩尔比例进行精确的称量步骤1中得到的Cr、V、Ta、Hf、Zr、Ti材料;
3)、取步骤1中处理过的少量的Ti材料放入水冷铜模的中间坩埚内,再将步骤2称取的材料放置在水冷铜模的外围几个熔炼坩埚里,每个坩埚中按照材料的熔点由低到高的原则自下而上依次放置;
4)、将熔炼炉内部的真空室抽真空至5.0×10-3MPa,然后充入氩气至0.05MPa;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,以达到清洗真空室的目的;
5)、先对单独放置的Ti材料引弧后熔炼,可消耗、降低熔炼炉里的残余氧气,然后依次熔炼其它坩埚中待熔炼的Cr、V、Ta、Hf、Zr、Ti材料;将熔炼后得到的合金铸锭按同样的方法再熔炼3~5次,每次熔炼后翻转样品,随炉冷却后,制得CrVTaHfZrTi高熵合金。
3.根据权利要求1所述的一种CrVTaHfZrTi高熵合金,其特征在于:步骤1)中超声处理的方法为:在容器内加入丙酮淹没材料后,超声清洗15~20min,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、Ta、Hf、Zr、Ti材料分别置于加入无水乙醇的容器内,超声清洗15~20 min,然后置于烘箱中低温烘干,得到待用的Cr、V、Ta、Hf、Zr、Ti材料。
4.根据权利要求1所述的一种CrVTaHfZrTi高熵合金,其特征在于:步骤5)中非自耗真空电弧熔炼工艺为:电压30~50 V、电流200~300 A,每次熔炼90-120 s。
5.根据权利要求2所述的一种CrVTaHfZrTi高熵合金的制备方法,其特征在于:步骤1)中超声处理的方法为:在容器内加入丙酮淹没材料后,超声清洗15~20min,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、Ta、Hf、Zr、Ti材料分别置于加入无水乙醇的容器内,超声清洗15~20 min,然后置于烘箱中低温烘干,得到待用的Cr、V、Ta、Hf、Zr、Ti材料。
6.根据权利要求2所述的一种CrVTaHfZrTi高熵合金,其特征在于:步骤5)中非自耗真空电弧熔炼工艺为:电压30~50 V、电流200~300 A,每次熔炼90-120 s。
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