[发明专利]一种亚微米析出相ZrTiNbTaSn难熔高熵合金及其制备方法

权利要求书

1.一种亚微米析出相ZrTiNbTaSn难熔高熵合金，其特征在于：所述ZrTiNbTaSn难熔高熵合金的组成元素为Zr、Ti、Nb、Ta、Sn，各组分按原子百分比为：Zr 44-48％，Ti 11-15％，Nb 25.44-28％，Ta 8-12％，Sn 2-6％；

所述难熔高熵合金的铸态组织在室温下为单一的BCC结构，组织状态为树枝状，通过热处理可析出亚微米尺寸的析出相，析出相的尺寸为263.3±50.7 nm；所述热处理后的冷却方式为炉冷；

所述亚微米析出相ZrTiNbTaSn难熔高熵合金的制备方法包括以下步骤：

1)将原料的化学成分的原子百分比转换成质量百分比，按照质量百分比进行配料；

2)将原料锆、钛和锡按照熔点低在下熔点高在上的顺序放在真空电弧炉的铜坩埚中；将铌和钽按照熔点低在下熔点高在上的顺序放在真空电弧炉的其他铜坩埚中；在剩余的铜坩埚中放入海绵钛；抽真空后充入氩气；

3)将ZrTiNbTaSn难熔高熵合金铸锭首先以10℃/min的速度加热到1000℃，然后以5℃/min的速度加热到1200℃进行热处理，时间1420～1460min，炉冷。

2.根据权利要求1所述亚微米析出相ZrTiNbTaSn难熔高熵合金，其特征在于：所述难熔高熵合金组成元素锆、钛、铌、钽和锡的纯度≥99.9wt％。

3.一种权利要求1所述亚微米析出相ZrTiNbTaSn难熔高熵合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将原料的化学成分的原子百分比转换成质量百分比，按照质量百分比进行配料；

2)将原料锆、钛和锡按照熔点低在下熔点高在上的顺序放在真空电弧炉的铜坩埚中；将铌和钽按照熔点低在下熔点高在上的顺序放在真空电弧炉的其他铜坩埚中；在剩余的铜坩埚中放入海绵钛；抽真空后充入氩气；

3)将ZrTiNbTaSn难熔高熵合金铸锭首先以10℃/min的速度加热到1000℃，然后以5℃/min的速度加热到1200℃进行热处理，时间1420～1460min，炉冷。

4.根据权利要求3所述亚微米析出相ZrTiNbTaSn难熔高熵合金的制备方法，其特征在于：步骤1)中，原料Zr为海绵锆，Ti为海绵钛，Nb为铌屑，Ta和Sn为颗粒状。

5.根据权利要求3所述亚微米析出相ZrTiNbTaSn难熔高熵合金的制备方法，其特征在于：步骤2)中，真空炉真空度在3.5×10^-3 Pa后，充入-0.08MPa的高纯氩气，引弧熔炼ZrTiNbTaSn难熔高熵合金；首先要熔炼Zr-Ti-Sn和Nb-Ta的中间合金；然后将中间合金熔炼在一起。

6.根据权利要求3所述亚微米析出相ZrTiNbTaSn难熔高熵合金的制备方法，其特征在于：步骤2)中，在熔炼过程中开磁搅拌，合金锭至少熔炼7次。