[发明专利]一种高熵合金粘结相钨基高比重合金的制备方法

摘要

本发明公开了一种高熵合金粘结相钨基高比重合金的制备方法，其特征是先采用间歇式行星球磨制备出Cu:Co:Cr:Fe:Ni＝(0.5～1.5):1:1:1:1的非晶态的高熵合金粘结相粉末；然后将非晶态的高熵合金粘结相粉末与硬质相粉末进行滚筒式球磨混合，制备出的混合料仍为非晶态；最后采用快速升温、短时保温的真空高频感应压力烧结工艺使高比重合金中的非晶态的高熵合金粘结相发生结构弛豫完成晶化，非晶态向晶态转变的过程以及高熵合金自身的迟滞元素扩散效应使硬质相向粘结相中的溶解得到抑制，其粘结相是单相面心立方高熵合金，从而制备出了高熵合金粘结相钨基高比重合金。本发明克服了目前采用粘结相与硬质相共同混合再进行常规烧结的方式制备钨基高比重合金时，会出现W硬质相晶粒长大和相对含量下降的问题，可用于航空航天、国防军工、机械工程等领域中使用的钨基高比重合金的制备。

主权项

1.一种高熵合金粘结相钨基高比重合金的制备方法，其特征在于依次包含以下步骤：(1)非晶态高熵合金粘结相粉末制备：称取各种原料粉末，按原子百分比Cu:Co:Cr:Fe:Ni＝(0.5～1.5):1:1:1:1；将所称取的原料粉末进行搅拌球磨，球磨转速500～600r/min，球磨的球料比为5:1,采用直径为4mm的WC‑Co磨球，球磨过程中充入0.03MPa氩气进行保护，球磨时间4～5h，球磨1h间歇10～15min，球磨结束后经过过滤、干燥、过筛，制备成非晶态高熵合金粘结相粉末；(2)W‑非晶态高熵合金粉末的混合料制备：按重量百分比称取W粉和非晶态高熵合金粉末，非晶态高熵合金粘结相粉末占5～10％，W粉为余量；将所称取的混合粉末进行滚筒式球磨混合，球磨转速56r/min，球磨的球料比为4:1,采用直径为10mm的WC‑Co磨球，球磨时间24～72h，球磨结束后经过过滤、干燥、过筛，制备成W‑非晶态高熵合金粉末混合料；(3)高熵合金粘结相钨基高比重合金制备：将W‑非晶态高熵合金粉末混合料放入模具中进行真空高频感应压力烧结，感应电流为1.0～1.3kA,加热到1300～1380℃，烧结压力为45～55MPa，保温5～7min，冷却出炉后制备出高熵合金粘结相钨基高比重合金；烧结过程中钨基高比重合金的粘结相从非晶态转变为晶态，W向粘结相中的扩散得到抑制，粘结相为单相面心立方结构高熵合金。