[发明专利]一种陶瓷颗粒原位增强高熵合金及其制备方法在审
申请号: | 202110652317.3 | 申请日: | 2021-06-11 |
公开(公告)号: | CN113444956A | 公开(公告)日: | 2021-09-28 |
发明(设计)人: | 朱满;姚丽娟;李坤;张弛;刘永勤;坚增运 | 申请(专利权)人: | 西安工业大学 |
主分类号: | C22C30/00 | 分类号: | C22C30/00;C22C1/02 |
代理公司: | 西安新思维专利商标事务所有限公司 61114 | 代理人: | 黄秦芳 |
地址: | 710032 陕*** | 国省代码: | 陕西;61 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 陶瓷 颗粒 原位 增强 合金 及其 制备 方法 | ||
1.一种陶瓷颗粒原位增强高熵合金,原料组成中Co、Fe、Ni、Mn、(Nb+C)元素的摩尔比为1:1:1:1:x,所述0.4≤x≤1.2,所述Co、Fe、Ni、Mn、Nb均为高纯度的块状或片状,C为高纯度的石墨。
2.根据权利要求1所述的一种陶瓷颗粒原位增强高熵合金,其特征在于:所述Co、Fe、Ni、Mn、Nb、C元素的摩尔比为1:1:1:1:0.5:0.5。
3.根据权利要求1所述的一种陶瓷颗粒原位增强高熵合金的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
步骤一、原料准备:选用Co、Fe、Ni、Mn、Nb及C六种元素作为原料,其中,Co、Fe、Ni、Mn、Nb的纯度高于99.9%,C为纯度为99.9%的石墨;
步骤二、打磨与超声波清洗;
步骤三:称料:精确称量各种原料,所述Co、Fe、Ni、Mn、(Nb+C)元素的摩尔比为1:1:1:1:x,所述0.4≤x≤1.2,由于Mn元素具有挥发性,因此在配料时需多加5-10%的量;
步骤四:合金熔配:合金熔配采用非自耗真空电弧炉,首先将步骤三称量好的各种原料按照熔点由低到高的顺序依次放入炉膛内的水冷铜模坩埚中,坩埚中间放置吸氧钛,然后关闭炉门;之后,对电弧炉抽真空,当真空腔内真空度达到5×10-3Pa后反充高纯氩气;最后,将电弧枪引弧使原料熔化进行熔炼,为了使原料充分混合达到均匀化,待合金熔化后将合金锭翻转后再次熔炼,如此反复熔炼数次,且在熔炼过程中打开电磁搅拌功能;
步骤五:合金熔炼结束,关闭电源,合金锭静置于水冷铜模上,随炉冷却;然后打开炉腔取出合金。
4.根据权利要求3所述的一种陶瓷颗粒原位增强高熵合金的制备方法,其特征在于:所述步骤二中,首先采用不同粒度的金相砂纸对固体原材料进行表面打磨,去除表面氧化物及杂质等,然后将打磨后的原材料置于丙酮中进行超声波清洗,清洗时间10-30min,清洗完后用吹风机吹干。
5.根据权利要求4所述的一种陶瓷颗粒原位增强高熵合金的制备方法,其特征在于:所述步骤四中,熔炼电流为300-500A,熔炼时间为40s。
6.根据权利要求5所述的一种陶瓷颗粒原位增强高熵合金的制备方法,其特征在于:所述步骤四中,合金熔配采用非自耗真空电弧炉。
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