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专利号: 2023107100921
申请人: 内蒙古工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于稀土合金化高熵合金的成分设计方法,其特征在于,包括如下步骤:

步骤(1)、根据晶格畸变效应,选择与CoCrFeNi高熵合金四种主元的原子半径差值大的稀土元素作为添加元素,以制备化学式为(CoCrFeNi)100‑xREx稀土合金化高熵合金,RE为稀土元素;将与CoCrFeNi高熵合金中组元元素的原子半径差值在40~60pm之间的稀土元素定义为原子半径差值大的稀土元素;选择稀土元素镧La作为添加元素;

步骤(2)、确定(CoCrFeNi)100‑xREx稀土合金化高熵合金中四种主元的含量,使其满足第二代高熵合金的标准;确定CoCrFeNi高熵合金四种主元的含量分别为:钴Co的原子百分含量为5~35at.%,铬Cr的原子百分含量为5~35at.%,铁Fe的原子百分含量为5~35at.%,镍Ni的原子百分含量为5~35at.%;

步骤(3)、确定CoCrFeNi高熵合金中添加元素的添加量,使得设计得到的(CoCrFeNi)100‑xREx中稀土元素RE的原子百分含量X的值为0.5at.%、1.0at.%、2.0at.%或

3.0at.%;

步骤(4)、按照设计的(CoCrFeNi)100‑xREx各成分含量制备添加不同添加元素的稀土合金化高熵合金,以及制备添加元素添加量不同的稀土合金化高熵合金;

步骤(5)、对步骤(4)中制备得到的稀土合金化高熵合金(CoCrFeNi)100‑xREx的微观组织和力学性能进行对比,筛选得到塑性和强度兼具的稀土合金化高熵合金。

2.根据权利要求1所述的基于稀土合金化高熵合金的成分设计方法,其特征在于,CoCrFeNi高熵合金中四种主元的原子百分含量之比为1:1:1:1。

3.根据权利要求1所述的基于稀土合金化高熵合金的成分设计方法,其特征在于,步骤(4)中,稀土合金化高熵合金(CoCrFeNi)100‑xREx采用真空电弧熔炼制备;

步骤(4‑1)、按照稀土合金化高熵合金(CoCrFeNi)100‑xREx中各元素比例准备合金原料;

所用合金原料的纯度均大于或等于99.99wt%;

步骤(4‑2)、将合金原料置于真空电弧熔炼设备中进行熔炼,得到合金原料液;

步骤(4‑3)、将合金原料液进行浇铸,浇铸完成后自然冷却至室温,即得到稀土合金化高熵合金(CoCrFeNi)100‑xREx。