[发明专利]利用脉冲电流技术提升公斤级AlCoCrFeNi2.1

权利要求书

1.利用脉冲电流技术提升公斤级AlCoCrFeNi_2.1共晶高熵合金力学性能的方法，其特征在于，通过真空中频感应熔炼炉对Al、Co、Cr、Fe、Ni金属进行熔炼，金属完全融化并让合金元素彻底均匀分布，在合金溶体凝固过程中加以脉冲电流实现对公斤级AlCoCrFeNi_2.1共晶高熵合金的组织结构和力学性能的调控；

具体包括以下步骤：

①准备工作：按照Al、Co、Cr、Fe、Ni摩尔比分别为1:1:1:1:2.1配置公斤级质量的金属原料；准备一个砂型，砂型内部形成一定空间体积的砂芯，砂芯为长方体结构，其体积与金属原料融化成金属液的体积相适配，再将正、负两根电极水平且对称地插入砂型左、右两侧；两根电极的直径和内长与砂型的大小相适配，各电极的端部露于砂芯中，其露于砂芯中的长度是30mm；

将准备好的砂型进行清理，并将砂型预热至350℃，连接砂型两侧电极至脉冲电流发生装置，并将砂型置于真空熔炼炉中的坩埚的下方，砂芯顶端面的中间有一开口，砂芯的开口正对上方真空熔炼炉的坩埚；

②真空熔炼：对真空熔炼炉进行预加热烘干坩埚内的水蒸气防止对实验产生影响，接着将准备好的Al、Co、Cr、Fe、Ni的金属块按照熔点由高到低依次放入坩埚内，关闭真空中频感应炉的炉门，对炉内进行抽真空至10^-3Pa，开始加热，加热至全部红热为1400℃后保持功率不变10min使得原料融化，再将熔炼炉功率提高使其达到1650℃待原料完全融化；原料完全融化后，需保持1650℃继续熔炼8min，彻底保证合金元素均匀分布；

③真空浇铸施加脉冲电流：将融化的金属液倒入提前预热至350℃的砂芯中，同时启动脉冲电流发生装置和炉内充氩气；所述脉冲电流的电压800V、频率为20Hz、脉冲处理时间1200s；

④凝固：待铸锭冷却至室温后从熔炼炉中取出，得到长方体结构的AlCoCrFeNi_2.1共晶高熵合金铸锭。

2.根据权利要求1所述的利用脉冲电流技术提升公斤级AlCoCrFeNi_2.1共晶高熵合金力学性能的方法，其特征在于，所述步骤①中，采用高压氩气对准备好的砂型进行清理。

3.根据权利要求1所述的利用脉冲电流技术提升公斤级AlCoCrFeNi_2.1共晶高熵合金力学性能的方法，其特征在于，得到的AlCoCrFeNi_2.1共晶高熵合金的垂直面维氏硬度为320HV，平行面维氏硬度为322HV，压缩断裂强度为2534MPa，压缩率为44.5%。