1.一种低密度超高硬度Al‑Cr‑Zr‑Ni高熵合金,其特征在于,包括Al、Cr、Zr和Ni非等原子比组成,化学式为AlaCrbZrcNid,其中原子百分数a=25~30,b=15~20,c=25~30,d=
25~30,且a+b+c+d=100,所述高熵合金的金相结构为L21‑ZrNi2Al相和ZrCr2相。
2.如权利要求1所述一种低密度超高硬度Al‑Cr‑Zr‑Ni高熵合金,其特征在于,所述高3
熵合金的密度为5.9~6.4g/cm,硬度在1000HV以上。
3.权利要求1所述的一种低密度超高硬度Al‑Cr‑Zr‑Ni高熵合金的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:S1:按照原子百分配比称取原料Al、Cr、Zr和Ni,将配好的原料按熔点高低依次放入真空电弧熔炼炉的铜坩埚之中,熔点最低的放在底层,熔点最高的放在上层;
S2:将钛锭放入真空电弧熔炼炉的另一铜坩埚中,在氩气气氛保护下先熔化钛锭吸氧;
S3:然后开始熔炼步骤S1的合金原料,并搅拌使其均匀熔炼,获得的合金铸锭冷却后翻转铸锭;
S4:按照步骤S3进行多次翻转反复熔炼,冷却之后得到低密度超高硬度Al‑Cr‑Zr‑Ni高熵合金。
4.如权利要求3所述的一种低密度超高硬度Al‑Cr‑Zr‑Ni高熵合金的制备方法,其特征在于,步骤S1中,配料前需要清除原料表面的氧化皮并超声波清洗干净,保证原料的纯度≥
99.9wt.%。
5.如权利要求3所述的一种低密度超高硬度Al‑Cr‑Zr‑Ni高熵合金的制备方法,其特征‑3在于,步骤S2,钛锭放置完毕后,抽真空至5×10 Pa,然后充入纯度为99.99%的氩气至0.05~0.06MPa。
6.如权利要求3所述的一种低密度超高硬度Al‑Cr‑Zr‑Ni高熵合金的制备方法,其特征在于,步骤S3,熔炼合金原料电流在200‑300A,每次熔炼合金熔化后,电弧保持3‑4分钟。
7.如权利要求3所述的一种低密度超高硬度Al‑Cr‑Zr‑Ni高熵合金的制备方法,其特征在于,步骤S4,反复熔炼次数为5次以上,且熔炼完一次需要翻转铸锭。