[发明专利]一种CoCrx

说明书

本发明提供了一种CoCrsubgt;x/subgt;Ni中熵合金及其制备方法，属于新材料制备领域。本发明提供的CoCrsubgt;x/subgt;Ni中熵合金中Co、Cr、Ni元素的物质的量之比为Co：Cr：Ni＝(0.8～1.1):(1.0～2.0):(0.8～1.1)。本发明是以CoCrNi合金体系为基体，通过提高CoCrsubgt;x/subgt;Ni中熵合金中Cr元素含量，使得合金FCC单相结构转变为FCC相及富Cr的条状组织BCC相两相结构组成，制备出了具有高强度、高硬度的CoCrsubgt;x/subgt;Ni中熵合金。实施例的结果显示，其屈服强度和显微硬度值分别为236MPa和173.6HVsubgt;0.5/subgt;，较等原子比CoCrNi中熵合金分别提高了77.4％和21.9％，且室温压缩至真应变为0.7时未发生断裂。

技术领域

本发明属于新中高熵合金材料制备领域，具体涉及一种CoCr_xNi中熵合金及其制备方法。

背景技术

CoCrNi(原子比1:1:1)具有面心立方结构且合金由于具有十分优异的断裂韧性，被广泛应用于机车柴油机、船舶柴油机、核电站阀门及各种航空器件上。但是，随着民用、航空航天工业的发展，对先进结构材料的强度和韧性的使用要求越来越高，通常铸态的CoCrNi中熵合金，其屈服强度较低(200MPa左右)，强韧性能不匹配，使其在使用条件苛刻的结构应用中抵抗变形的能力较差，难以保持器件原有结构，导致器件性能不稳定，传统的金属材料已经难以满足社会的生产和经济的发展，因而提高铸态CoCrNi中熵合金的屈服强度是现有技术亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种CoCr_xNi中熵合金，本发明的CoCr_xNi中熵合金具有高的屈服强度。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：本发明提供一种CoCr_xNi中熵合金及其制备方法，所述CoCr_xNi中熵合金中Co、Cr、Ni元素的物质的量之比为Co：Cr：Ni＝(0.8～1.1):(1.0～2.0):(0.8～1.1)。

所述的CoCr_xNi中熵合金的制备方法，包括以下步骤；

(1)将合金原料按照顺序放入坩埚中，通过真空电弧炉进行熔炼；

(2)冷却后得到铸锭；

所述步骤(1)中依据各元素熔点由低到高，依次放入坩埚中；熔炼的温度为800～2000℃；熔炼次数为5次。

所述步骤(2)中冷却的方式为随炉冷却至室温。

本发明的有益效果为：

1、提供了一种CoCr_xNi中熵合金，所述CoCr_xNi中熵合金中Co、Cr、Ni元素的物质的量之比为CoCrNi＝(0.8～1.1):(1.0～2.0):(0.8～1.1)。

2、本发明提供的CoCr_xNi中熵合金，通过增加Cr含量，CoCr_xNi中熵合金中出现富Cr的条状BCC组织，使得合金的强度和硬度明显提高；且在CoCr_xNi中熵合金中，随着Cr含量的增加，CoCr_xNi中熵合金中存在的BCC相晶体结构中具有更多的滑移系统，而等原子比的CoCrNi中熵合金FCC相的晶体结构中存在较少的滑移系统，故CoCr_xNi(x＝1.5,1.6,1.7,1.8,1.9,2.0)中熵合金较CoCrNi中熵合金具有更高的强度和有限的塑性。

附图说明

图1为本发明实施例2中CoCr_1.7Ni中熵合金的SEM-CBS图。