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专利号: 2023109410975
申请人: 中国矿业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-10-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种高熵合金,其特征在于,其组成为AlaCrbXcNid;

其中,a为Al元素的原子百分数,10%≤a≤25%;b为Cr元素的原子百分数,10%≤b≤

30%;c为X元素的原子百分数,10%≤c≤25%;d为Ni元素的原子百分数,d>35%;且a+b+c+d=100%;

X为Fe或Zr;

所述高熵合金的微观组织为短棒状共晶或具有向日葵形貌的共晶;

当X为Fe时,所述高熵合金具有B2结构的NiAl相和BCC结构的FeCr相,或具有B2结构的NiAl相、BCC结构的FeCr相和FCC结构的FeNi相;

当X为Zr时,所述高熵合金具有L21结构的ZrNi2Al相和BCC结构的Cr单质相。

2.一种权利要求1所述的高熵合金的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1,按照上述高熵合金的原子百分比配比,称取相应质量的制备原料Al、Cr、X和Ni,将原料按照熔点由低至高的顺序,依次放入真空电弧熔炼炉的铜坩埚A中;

其中,X为Fe或Zr;

步骤2,对所述真空电弧熔炼炉进行抽真空处理,随后充入惰性气体;然后,对所述铜坩埚A内的制备原料进行电弧熔炼,反复熔炼至少5次,冷却后即获得所述高熵合金。

3.如权利要求2所述的高熵合金,其特征在于,每次电弧熔炼的熔炼电流为200~300A,电弧保持时间为3~4min;且每次电弧熔炼完成,待合金铸锭冷却后翻转铸锭,再进行下一次电弧熔炼。

‑3

4.如权利要求2所述的高熵合金,其特征在于,所述抽真空处理至真空度≤5×10 Pa。

5.如权利要求2所述的制备方法,其特征在于,充入惰性气体至压力为0.05~0.06MPa。

6.如权利要求2所述的制备方法,其特征在于,在对所述铜坩埚A内的制备原料进行电弧熔炼之前,还进行了除氧处理,且所述除氧处理通过以下步骤实现:将钛锭置于真空电弧熔炼炉的铜坩埚B中,再进行步骤2所述抽真空处理,充入惰性气体,然后先对所述铜坩埚B中的钛锭进行熔炼,再对所述铜坩埚A内的制备原料进行电弧熔炼。

7.如权利要求6所述的制备方法,其特征在于,对所述钛锭进行熔炼时的熔炼电流为

200~300A,电弧保持时间为3~5min。

8.如权利要求2所述的制备方法,其特征在于,制备原料Al、Cr、X和Ni的纯度均≥

99.9wt.%。