[发明专利]一种提高高熵合金耐腐蚀性的方法

说明书

本发明公开了一种提高高熵合金耐腐蚀性的方法，包括以下步骤：将高熵合金的母合金锭加热至熔点以上的过热温度。所述高熵合金的母合金锭由如下方法制备而成：选取纯度大于或等于99.99％的金属，按照设计合金的原子百分比进行配料；将配料进行熔炼，得到成分均匀的高熵合金的母合金锭。本发明利用电弧炉对高熵合金进行过热处理，提高了高熵合金的耐腐蚀性能。用电弧炉的电弧对高熵合金母合金锭进行加热，可以加热到合金熔点以上不同的过热温度；可以通过调节电弧炉电弧的加热功率以控制加热温度。经过过热处理之后高熵合金的耐腐蚀性能得到明显提高，可在高端农业机械上得到广泛应用，满足农业机械关键耐腐蚀件的性能要求。

技术领域

本发明涉及金属合金材料热处理加工技术领域，具体涉及一种提高高熵合金耐腐蚀性的方法。

背景技术

不同于具有一种或两种主要元素的传统合金，高熵合金(HEA)、多主要成分合金(MCA)或成分复杂合金(CCA)是含有多种主要合金元素的合金，它们不是基于主要成分，而是由等摩尔或近等摩尔比的五种或更多种主要元素组成，且各元素的浓度不能小于5％和超过35％，HEA的结构通常由简单的面心立方(FCC)、体心立方(BCC)、六方密闭(HCP)固溶相和FCC、BCC或HCP混合物组成，而不是金属间化合物和其他复杂结构。高熵合金是一种新型金属材料，具有综合的优异性能，在硬度、抗压强度、韧性、热稳定性等方面显著优于常规金属材料特质，因此在耐高温合金、耐磨合金、耐腐蚀合金、耐辐照合金、耐低温合金、太阳能热能利用器件等领域具有重要应用前景。

目前，对高熵合金的研究主要集中在元素成分和热处理对高熵合金结构和性能的影响上，对于金属材料热历史的研究也主要集中在传统的金属材料上，利用热历史改善高熵合金性能的研究很少，尤其是过热处理对高熵合金耐腐蚀性的影响。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种提高高熵合金耐腐蚀性的方法。本发明通过对高熵合金进行过热处理，有效提高了高熵合金的耐腐蚀性能。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的第一方面，提供一种提高高熵合金耐腐蚀性的方法，包括以下步骤：

将高熵合金的母合金锭加热至熔点以上的过热温度，保温15-25s，吸铸得到耐腐蚀性提高的高熵合金。

作为优选，所述高熵合金的母合金锭由如下方法制备而成：

选取纯度大于或等于99.99％的金属，按照设计合金的原子百分比进行配料；将配料进行熔炼，得到成分均匀的高熵合金的母合金锭。

进一步优选的，所述熔炼具体为：将配料放在真空电弧炉的水冷铜坩埚内，采用非自耗电弧熔炼法在氩气的保护下进行熔炼。

作为优选，采用电弧炉将高熵合金的母合金锭加热至熔点以上的过热温度。

本发明的第二方面，提供一种耐腐蚀性提高的高熵合金的制备方法，包括以下步骤：

(1)选取纯度大于或等于99.99％的金属，按照设计合金的原子百分比进行配料；将配料进行熔炼，得到成分均匀的高熵合金的母合金锭；

(2)将高熵合金的母合金锭加热至熔点以上的过热温度，保温15-25s，铜模吸铸，得到腐蚀性提高的高熵合金。

上述方法制备的高熵合金也属于本发明的保护范围。

本发明的第三方面，提供上述高熵合金在制备耐腐蚀机械设备中的应用；例如，收割机、剪毛机、旋耕机等的刀片、采棉机的摘锭、犁侧板、饲料压粒机压模、饲料粉碎机锤片、犁铧和旋耕机弯刀等。还可以应用于一些常规金属不能够满足腐蚀性要求下的特殊场所。

本发明的有益效果：