[发明专利]一种CrMnFeNi2Cu2Ti0.1高熵合金及制备方法和热处理方法

说明书

一种CrMnFeNi2Cu2Ti0.1高熵合金及制备方法和热处理方法，它涉及一种高熵合金及制备方法和热处理方法。本发明的目的是要解决现有方法通过成分调节从而改变合金组织使高熵合金的压缩强度和硬度得到提高，但往往使其塑性大幅度降低的问题。高熵合金中Cr、Mn、Fe、Ni、Cu和Ti的摩尔比为1:1:1:2:2:0.1。方法：一、称取原料；二、抽真空；三、电弧熔炼。热处理方法：一、打磨；二、在600℃～1000℃下对高熵合金进行热处理。本发明得到的热处理之后的CrMnFeNi2Cu2Ti0.1高熵合金，在保持断口压缩率20％以上的情况下，其压缩屈服强度相比铸态提升33％，达到1398.2MPa。

技术领域

本发明涉及一种高熵合金及制备方法和热处理方法。

背景技术

近百年以来，现代社会迅速发展，纯金属已经不能满足现代化工业生产生活的性能需求。因此拥有更好综合性能的合金就拥有了更多的应用。合金是以一种或两种元素作为基体，再加入其它元素，最后通过熔炼、烧结等方法制备而成的，是一种具有金属性质的产物，因此我们可以通过改善合金的组织，得到产品所需的性能，以满足生产生活的需要。然而随着科技的迅速发展和各领域在极端环境下更加的深入研究，我们对金属材料的性能也提出了更高的要求，尤其是在飞机发动机的高热环境下的应用、管道运输的低温应用，以及各种强腐蚀、强氧化环境下的金属材料应用，目前30多个传统合金体系的开发已经进入了平台期，因此迫切需要一种新的材料以满足极端服役条件下的使用。台湾省学者叶均蔚等在2004年提出高熵合金的概念，多组元高熵合金拥有比传统合金更优异的性能。因高熵合金独特的高熵效应、晶格畸变效应、迟滞扩散效应、“鸡尾酒”效应赋予了高熵合金独特的超级结构，使得高熵合金拥有高强度、高硬度、高耐磨性、抗腐蚀性和优异的高温稳定性等一系列优异的性能。高熵合金所具有的优异的力学性能，为加速其在多个关键领域的工程应用做出了巨大的贡献。

目前，可以通过加工硬化使高熵合金的压缩强度和硬度得到提高，但会使其塑性大幅度降低，此外，现有技术还通过成分调节从而改变合金组织使高熵合金的压缩强度和硬度得到提高，但往往使其塑性大幅度降低的问题。

如何在提高或者较小幅度降低高熵合金的压缩强度的前提下保持合金良好的塑性，这是当下急需解决的问题。因此，发展制备具有高强度同时具有良好塑性的高熵合金成为当前研究的热点。

发明内容

本发明的目的是要解决现有方法通过成分调节从而改变合金组织使高熵合金的压缩强度和硬度得到提高，但往往使其塑性大幅度降低的问题，而提供一种CrMnFeNi2Cu2Ti0.1高熵合金及制备方法和热处理方法。

一种CrMnFeNi2Cu2Ti0.1高熵合金中Cr、Mn、Fe、Ni、Cu和Ti的摩尔比为1:1:1:2:2:0.1。

一种CrMnFeNi2Cu2Ti0.1高熵合金的制备方法，是按以下步骤完成的：

一、称取原料：

①、使用无水乙醇对Cr金属块、Mn金属块、Fe金属块、Ni金属块、Cu金属块和Ti金属块进行清洗，再吹干，得到清洗后的Cr金属块、Mn金属块、Fe金属块、Ni金属块、Cu金属块和Ti金属块；

②、按照摩尔比为1:1:1:2:2:0.1称取清洗后的Cr金属块、Mn金属块、Fe金属块、Ni金属块、Cu金属块和Ti金属块；

二、抽真空：

①、首先对真空电弧熔炼炉抽真空，然后通入氩气；

②、重复步骤二①2次～4次，再通入氩气至真空度为0.1MPa～0.2MPa；

三、电弧熔炼：

将称取的Cr金属块、Mn金属块、Fe金属块、Ni金属块、Cu金属块和Ti金属块加入到真空电弧熔炼炉中，再在氩气气氛保护和搅拌条件下进行熔炼，得到CrMnFeNi2Cu2Ti0.1高熵合金铸锭。