[发明专利]一种AlCrSiTi高熵合金及其制备方法和用途

说明书

本发明涉及一种AlCrSiTi高熵合金及其制备方法和用途，所述AlCrSiTi高熵合金由Al、Cr、Si和Ti组成；所述AlCrSiTi高熵合金中，Al:Cr:Si:Ti的原子比为(0.1‑1):(0.1‑1):(0.1‑1):(0.1‑1)。所述制备方法包括将各原料依次进行混合和熔炼得到合金液，将合金液进行冷却得到合金锭，然后进行重复熔炼，得到所述AlCrSiTi高熵合金。本发明提供的AlCrSiTi高熵合金不仅质轻，而且具有较强的抗氧化的作用，可以用于航空航天、特种机械或化工设备等领域，本发明提供的制备方法成本低廉，操作简单，易于工业化生产。

技术领域

本发明涉及金属材料制备领域，具体涉及一种AlCrSiTi高熵合金及其制备方法和用途。

背景技术

高熵合金是由多种金属元素组成，每种元素原子百分比介于5％～35％，且混合熵ΔS≥1.61R(R为摩尔气体常数)的新型合金。相比于传统合金，高熵合金具有独特的四大效应，即热力学上的高熵效应、动力学上的缓慢扩散效应、结构上的晶格畸变效应和性能上的“鸡尾酒效应”。这些独有的特性，使得高熵合金在航空航天、特种机械、化工设备等领域具有非常广阔的应用空间。

CN111663070A公开了一种耐高温氧化的AlCoCrFeNiSiY高熵合金及其制备方法，该高熵合金所含元素种类较多，并且含有成本较高的稀土元素，使其制备成本较高；同时其含有的Fe元素和Ni元素的相对密度较大，使高熵合金的密度相对较高，不利于在轻质材料中的应用。

CN114032436A公开了一种高温抗氧化高熵合金及其制备方法和应用，所述高熵合金的化学式为(FeCoNi)₆₀Al_l5Cr_25-xNb_x，其中x的取值范围为1-2，该合金材料含有成本较高的Nb元素，并且Fe元素和Ni元素的含量较高，所得高熵合金的密度相对较大，不利于在轻质材料中的应用。

CN110791695A公开了一种在高温下具有抗氧化性的合金材料及其制备方法，该合金材料包括钼(Mo)、铝(Al)、锰(Mn)、锶(Sr)、铜(Cu)、铬(Cd)和铌(Nb)七种元素，其中Mo的原子百分比为10-30％，Al的原子百分比为10-20％，Mn的原子百分比为5-15％，Si的原子百分比为5-15％，Cu的原子百分比为10-15％；Cd的原子百分比为15-20％；Nb的原子百分比为5-10％，该高熵合金所含元素较多，并且且金属锶(Sr)和铌(Nb)等元素具有成本昂贵且难以展开深入研究等特点，不利于其进一步发展。

因此，提供一种廉价易得、轻质并且抗氧化的高熵合金材料具有重要意义。

发明内容

针对以上问题，本发明的目的在于提供一种AlCrSiTi高熵合金及其制备方法和用途，与现有技术相比，本发明提供的AlCrSiTi高熵合金所用原料种类较少、成本较低，所得AlCrSiTi高熵合金具有质轻、抗氧化性强的特点，本发明提供的制备方法操作简单，所得AlCrSiTi高熵合金可以用于航空航天、特种材料或化工设备等领域。

为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种AlCrSiTi高熵合金，所述AlCrSiTi高熵合金由Al、Cr、Si和Ti组成；所述AlCrSiTi高熵合金中，Al:Cr:Si:Ti的原子比为(0.1-1):(0.1-1):(0.1-1):(0.1-1)。