CN108326261B - 一种制作高熵合金叠层板的装置及工艺 - Google Patents

一种制作高熵合金叠层板的装置及工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种制作高熵合金叠层板的装置，该装置为顶部开口的箱体，箱体的两个内侧壁上对称的设有多对呈凸起状的分隔板，每对分隔板相配合用于固定并隔离多个高熵合金板、或者单质板。在实际制作时，将高熵合金板和单质板中熔点高的板材沿每对分割板插入装置中，再将熔点低的板材熔融并倒入装置中，保温并完成固液扩散的过程，最终冷却得到高熵合金叠层板。经验证可知，通过固液扩散制得的高熵合金叠层板较固固扩散制得的叠层板而言，能够保证高熵合金叠层板组织性能的均一，提高组织硬度，避免两相层的出现，并且能够节省生产时间，解决了现阶段该领域的难题。

Description

一种制作高熵合金叠层板的装置及工艺
技术领域
本发明涉及复合材料制备领域，更具体地说，涉及一种制作高熵合金叠层板的装置及工艺。
背景技术
金属间化合物具有低密度、高熔点、高硬度、高刚度等一系列优点，而金属间化合物的叠层复合材料则具有高硬度、高温稳定性、高耐磨性等突出优势。
就现有技术而言，美国、印度等国家已采用Ti、Al板复合制得Ti/Al3Ti金属间化合物叠层板，且经验证具有良好的防护性能；例如，2mm的Ti/Al3Ti层状复合板能够抵挡7.62mm穿甲弹的穿透。但是，上述叠层板均采用固固扩散制得，该工艺生成的组织性能不均匀，易出现固固扩散的两相层，且组织硬度存在突变，不利于后续的轧制等工艺。
因此，如何保证高熵合金叠层板组织性能的均一，提高组织硬度，避免两相层的出现，是现阶段该领域亟待解决的难题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种制作高熵合金叠层板的装置，该装置能够保证高熵合金叠层板组织性能的均一，提高组织硬度，避免两相层的出现，并且能够节省生产时间，解决了现阶段该领域的难题。本发明的目的还在于提供一种制作高熵合金叠层板的工艺，该工艺应用于上述的装置，因此，够保证高熵合金叠层板组织性能的均一，提高组织硬度，避免两相层的出现，并且能够节省生产时间。
一种制作高熵合金叠层板的装置，所述装置整体呈顶部开口的箱体，所述箱体的两个内侧壁上对称的设有呈凸起状的多对分隔板，每对所述分隔板相配合用于固定并隔离多个高熵合金板、或者多个单质板。
优选的，所述的制作高熵合金叠层板的装置，所述箱体的底部设有通孔，用于辅助高熵合金叠层板脱离所述箱体。
优选的，所述的制作高熵合金叠层板的装置，同侧的两个所述分隔板之间的距离为0.5mm。
一种制作高熵合金叠层板的工艺，包括步骤：
步骤一，准备高熵合金板和与所述高熵合金板相叠层的单质板；
步骤二，将所述高熵合金板和所述单质板中熔点高的板材，放入用于制作高熵合金叠层板的装置中，再将熔点低的板材熔融并倒入所述装置中；
步骤三，将所述装置保温并冷却。
优选的，所述的制作高熵合金叠层板的工艺，在所述步骤三之后还包括步骤：将所述装置内的板材与所述装置分离，得到所述的高熵合金叠层板。
优选的，所述的制作高熵合金叠层板的工艺，在所述步骤三中，保温所述装置的时间范围为30min-40min。
优选的，所述的制作高熵合金叠层板的工艺，在所述步骤三中，保温所述装置的温度范围为660℃-680℃。
本发明提出的制作高熵合金叠层板的装置，该装置为顶部开口的箱体，箱体的两个内侧壁上对称的设有多对呈凸起状的分隔板，每对分隔板相配合用于固定并隔离多个高熵合金板、或者单质板。在实际制作时，将高熵合金板和单质板中熔点高的板材沿每对分割板插入装置中，再将熔点低的板材熔融并倒入装置中，保温并完成固液扩散的过程，最终冷却得到高熵合金叠层板。经验证可知，通过固液扩散制得的高熵合金叠层板较固固扩散制得的叠层板而言，能够保证高熵合金叠层板组织性能的均一，提高组织硬度，避免两相层的出现，并且能够节省生产时间，解决了现阶段该领域的难题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明具体实施方式中制作高熵合金叠层板装置的俯视图；
图2为本发明具体实施方式中制作高熵合金叠层板装置的侧视图。
图1-图2中：
箱体—1、分隔板—2、通孔—3。
具体实施方式
本具体实施方式的核心在于提供一种制作高熵合金叠层板的装置，该装置能够保证高熵合金叠层板组织性能的均一，提高组织硬度，避免两相层的出现，并且能够节省生产时间，解决了现阶段该领域的难题。
以下，参照附图对实施例进行说明。此外，下面所示的实施例不对权利要求所记载的发明内容起任何限定作用。另外，下面实施例所表示的构成的全部内容不限于作为权利要求所记载的发明的解决方案所必需的。
本具体实施方式提供的制作高熵合金叠层板的装置，请参见图1-图2；该装置为顶部开口的箱体1，箱体1的两个内侧壁上对称的设有多对呈凸起状的分隔板2，每对分隔板2相配合用于固定并隔离多个高熵合金板、或者单质板。在实际制作时，将高熵合金板和单质板中熔点高的板材沿每对分割板插入装置中，再将熔点低的板材熔融并倒入装置中，保温并完成固液扩散的过程，最终冷却得到高熵合金叠层板。经验证可知，通过固液扩散制得的高熵合金叠层板较固固扩散制得的叠层板而言，能够保证高熵合金叠层板组织性能的均一，提高组织硬度，避免两相层的出现，并且能够节省生产时间，解决了现阶段该领域的难题。
本具体实施方式提供的制作高熵合金叠层板的装置，该箱体1的底部可以设有通孔3，该通孔3用于辅助高熵合金叠层板脱离所述箱体1；例如通过自箱体1的底部通过通孔3将成型的高熵合金叠层板顶出，实现装置与叠层板的分离，即脱膜的效果。
本具体实施方式提供的制作高熵合金叠层板的装置，成对的分隔板2用于使高熔点的板材整齐的分隔并固定在装置的内部，防止在低熔点的熔融状板材倒入装置后，高熔点的板材出现晃动的现象，以实现固液扩散的顺利进行；位于装置同侧的两个分隔板2之间的距离可以为0.5mm，该数据可以根据具体的情况进行设计的设定。
本具体实施方式还提供一种制作高熵合金叠层板的工艺，主要包括步骤：
步骤一，准备高熵合金板和与高熵合金板相叠层的单质板；
步骤二，将高熵合金板和单质板中熔点高的板材，放入用于制作高熵合金叠层板的装置中，再将熔点低的板材熔融并倒入装置中；
步骤三，将装置保温并冷却；
步骤四，将装置内的板材与装置分离，得到高熵合金叠层板。
上述制作高熵合金叠层板的工艺，在步骤三中，对装置保温的时间范围可以为30min-40min；温度范围可以为660℃-680℃。
实施例1：
将厚度为1mm高熵合金板插入装置中，使装置中各高熵合金板之间相距0.5mm，浇入温度为680度的纯铝并在680度下保温30min，通过通孔3从装置下方顶出高熵合金叠层板；在轧机上轧制量为30％。
实施例2：
将模板插入装置中，再将高熵合金熔化浇入装置中，保温40min，让模板与高熵合金完全扩散，制备出高熵合金叠层板。
实施例3：
将高熵合金板和铝板同时插入装置中，再与装置一起加热到680度，并保温30min，得到高熵合金叠层板。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种制作高熵合金叠层板的工艺，其特征在于，包括步骤：
步骤一，准备高熵合金板和与所述高熵合金板相叠层的单质板；
步骤二，将所述高熵合金板和所述单质板中熔点高的板材，放入用于制作高熵合金叠层板的装置中，再将熔点低的板材熔融并倒入所述装置中；
步骤三，将所述装置保温并冷却；
所述工艺应用于制作高熵合金叠层板的装置，所述装置整体呈顶部开口的箱体(1)，所述箱体(1)的两个内侧壁上对称的设有呈凸起状的多对分隔板(2)，每对所述分隔板(2)相配合用于固定并隔离多个高熵合金板、或者多个单质板。
2.根据权利要求1所述的制作高熵合金叠层板的工艺，其特征在于，在所述步骤三之后还包括步骤：将所述装置内的板材与所述装置分离，得到所述的高熵合金叠层板。
3.根据权利要求1所述的制作高熵合金叠层板的工艺，其特征在于，在所述步骤三中，保温所述装置的时间范围为30min-40min。
4.根据权利要求1所述的制作高熵合金叠层板的工艺，其特征在于，在所述步骤三中，保温所述装置的温度范围为660℃-680℃。
5.根据权利要求1所述的制作高熵合金叠层板的工艺，其特征在于，所述箱体(1)的底部设有通孔(3)，用于辅助高熵合金叠层板脱离所述箱体(1)。
6.根据权利要求1所述的制作高熵合金叠层板的工艺，其特征在于，同侧的两个所述分隔板(2)之间的距离为0.5mm。
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