[发明专利]一种难熔高熵合金产品的等温锻造方法及其加工产品

说明书

本发明涉及合金强化技术领域，尤其涉及一种难熔高熵合金产品的等温锻造方法及其加工产品。等温锻造方法包括以下步骤：检测难熔高熵合金铸锭的再结晶温度，确定预热温度；根据预热温度，对难熔高熵合金铸锭进行加热；维持温度对难熔高熵合金铸锭依次进行首次镦粗、首次横向拔长、首次滚圆、翻转二次镦粗、二次横向拔长、二次滚圆、翻转三次镦粗和三次滚圆的等温锻造处理，得到等温锻造品；将等温锻造品入水进行水淬，然后进行二次热处理，即完成难熔高熵合金的等温锻造。本发明的方法可以锻造处理难熔高熵合金，可避免难熔高熵合金加工过程开裂的问题，可加工得到综合力学性能较好的难熔高熵合金产品。

技术领域

本发明涉及合金强化技术领域，尤其涉及一种难熔高熵合金产品的等温锻造方法及其加工产品。

背景技术

难熔高熵合金被认为是很有潜力的高温合金替代材料，组成该类合金的主要组元为熔点高于1650℃的金属元素，包括钛、锆、铪等。难熔高熵合金的研发技术难点主要是难熔高熵合金成形机理复杂，难以精准预测材料结构性能，合金固溶强化效果强烈，材料塑性较差，难熔高熵合金熔点高，加工难度很大。难熔高熵合金在高温领域应用前景广泛，但难熔高熵合金的高熔点、高硬度优势导致采用传统铸造、机械加工等技术难以获得力学性能好的结构件。

目前，通过压力加工工艺获得性能优异的高熵合金结构件成为一项热门研究课题。现有技术中，公开号CN111286685A公开了一种高熵合金的晶粒细化方法，该方法通过设计好的锻压模具，在一定的成形速度和成形压力下反复锻压高熵合金铸件，从而达到晶粒细化，提高高熵合金强度的效果。但该方法只适用于熔点2000℃以下的高熵合金，加工难熔高熵合金难以达到变形效果，就算改变锻造条件达到了变形效果，也存在难熔高熵合金开裂严重缺点。

公开号CN113249630A公开了一种高熵合金锻压工艺，该锻压工艺中，通过高熵合金的成分设计，锻压过程的工艺控制以及热处理工艺的选用，消除熔铸合金的孔隙等缺陷，细化晶粒，有效提高高熵合金的可加工性与综合性能，避免了常规锻压过程产生的各向异性，通过选用不同的模具还可以对合金进行模锻，设计自由度较高。同样的，该锻压工艺也只适用于合金熔点2000℃以下的高熵合金，使用该工艺加工难熔高熵合金无法突破其变形抗力，会出现小吨位压机压不动、大吨位压机易压碎的现象。

鉴于此，有必要提供一种难熔高熵合金产品及其锻造方法，以解决上述不足。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种难熔高熵合金产品的等温锻造方法及其加工产品。本发明的等温锻造方法中，确定了难熔高熵合金等温锻造的预热温度，并在该预热温度下对难熔高熵合金依次进行首次镦粗、首次横向拔长、首次滚圆、翻转二次镦粗、二次横向拔长、二次滚圆、翻转三次镦粗和三次滚圆的处理过程，在较低的锻造压力就可以消除熔铸难熔高熵合金的孔隙等缺陷，细化晶粒，有效提高难熔高熵合金的综合力学性能，避免了常规锻压过程产生的严重开裂问题，通过选用不同的高温模具还可以对合金进行等温模锻，设计自由度较高。

本发明的目的之一是提供一种难熔高熵合金的等温锻造方法。

本发明的另一目的是提供一种根据等温锻造方法加工制备的难熔高熵合金产品。

根据本发明具体实施方式提供的难熔高熵合金的等温锻造方法，包括以下步骤：

S1测试:准备难熔高熵合金铸锭，取测试样品，检测所述测试样品的再结晶温度，确定预热温度；

S2加热:根据S1测试步骤得到的预热温度，将所述难熔高熵合金铸锭加热至所述预热温度，并进行保温；

S3等温锻造：维持S2加热步骤难熔高熵合金铸锭的温度，对所述难熔高熵合金铸锭依次进行首次镦粗、首次横向拔长、首次滚圆、翻转二次镦粗、二次横向拔长、二次滚圆、翻转三次镦粗和三次滚圆的等温锻造处理，得到等温锻造品；

S4水淬：将步骤S3等温锻造得到的等温锻造品入水进行水淬，然后进行二次热处理，即完成难熔高熵合金的等温锻造。