[发明专利]一种高耐蚀的非晶高熵合金及其制备方法

摘要

本发明公开了一种高耐蚀的非晶高熵合金及其制备方法，该高熵合金按该高熵合金按原子分数：Fe：15％～20％、Cr：7～15％、Al：7～15％、Cu：2～8％、Ni：20％～27％、Si：25％～35％。本发明主要利用机械合金化非平衡制备工艺，将金属和非金属(铁粉、铬粉、铝粉、铜粉、镍粉和硅粉)按照一定比例均匀混合后研磨，形成非晶高熵合金粉末。在晶化温度以下，将非晶高熵合金粉末进行超高压固结，冷却至室温，最终获得高硬度、耐腐蚀的大块非晶高熵合金。该大块非晶高熵合金硬度达到1100～1120HV，抗腐蚀能力远远超过304L不锈钢，能够满足特殊场合的使用需求。

主权项

1.一种高耐蚀的非晶高熵合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)组成元素按原子分数计为：Fe：15％～20％、Cr：7～15％、Al：7～15％、Cu：2～8％、Ni：20％～27％、Si：25％～35％，其余为杂质；并且组成的元素粉末为铁粉、铬粉、铝粉、铜粉、镍粉和硅粉，其纯度均≥99.9％，粒度均为200目；2)将铁粉、铬粉、铝粉、铜粉、镍粉和硅粉按照步骤1)的配比混匀，经自制振动棒磨机中棒磨25～35h，对振动棒磨机抽真空，然后向其中充入无水乙醇，继续研磨30～40min后湿取产物，形成非晶高熵合金粉末，其中设置振动棒磨机的转速为800～1000rpm，振幅10～15mm，长度为500～600mm不锈钢棒作为棒磨介质，棒料比为50:1～70:1；3)将产物静置后滤去上层清液，将干燥箱抽真空至‑0.8～‑0.95kPa ，然后升温至70～75℃干燥8～12h，得到非晶态高熵合金粉末，将该粉末真空封装保存；4)在晶化温度以下，利用超高压固结技术将非晶态高熵合金粉末制备成大块非晶块材，具体如下：(1)在金刚石模具腔体内表面铺放一层石墨纸，形成还原性环境，同时有利于超高压固结后顺利取样；(2)将制得的非晶态高熵合金粉末装入金刚石模具中，经过振实粉末，放入高压六面顶压机进行超高压固结；(3)在进行超高压固结时，在室温下升压至1～2GPa并保压10～30min，然后升高压强至4～5GPa，再以10～20℃/min的升温速度升温至300～375℃，并在该条件下热压固结0.5～1.0h；(4)固结完成后自然冷却至室温并卸至常压，从金刚石模具中取出试样，得到非晶态高熵合金块材。