CN113481418A - 一种镍铝钼铬钒铁共晶系高熵合金及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种镍铝钼铬钒铁共晶系高熵合金,按照原子百分比为NiAl‑(MoxCrxVxFex)4x(9≤x≤11),其中,Ni、Al为等原子比;本发明还公开了该共晶系高熵合金的制备方法,具体为,按照原子比称取各原料,对原料表面进行预处理,置于电弧熔炼炉中进行熔炼得到镍铝钼铬钒铁共晶系高熵合金,本发明的共晶高熵合金同时具有较高的强度及较好的塑性,明显具有更好的力学性能。

Description

一种镍铝钼铬钒铁共晶系高熵合金及其制备方法
技术领域
本发明属于共晶高熵合金技术领域,涉及一种镍铝钼铬钒铁共晶系高熵合金,本发明还涉及上述共晶系高熵合金的制备方法。
背景技术
NiAl金属间化合物由于其密度低(5.86g/cm3)、热导率高(70~80W/m·k)、熔点高(1638℃)、抗氧化性能优异等优点在航空发动机等领域具有广阔的应用前景,被认为是下一代理想的高温结构材料。然而,其室温脆性(4-6MPa·m1/2)以及高温强度低限制了其在航空等领域的应用。
通过合金化引入第二相是提高其性能的主要方法之一,例如向NiAl中单一添加Mo、Cr、V、Fe、Nb、Ta、和W等元素分别形成了NiAl-Mo、NiAl-Cr、NiAl-V、NiAl-Fe、NiAl-Nb、NiAl-Ta、NiAl-W两相共晶合金,也有同时添加两个元素的,如添加Cr/Mo、Cr/Ta等形成NiAl-Cr(Mo)两相共晶或NiAl-Cr-Ta三相共晶,但是均很难同时拥有较高的韧性和强度。
发明内容
本发明的目的是提供一种镍铝钼铬钒铁共晶系高熵合金,解决了现有技术中存在的NiAl金属间化合物不能同时具有较高韧性和强度的问题。
本发明的另一目的是提供上述共晶系高熵合金的制备方法。
本发明所采用的技术方案是,一种镍铝钼铬钒铁共晶系高熵合金,按照原子百分比为NiAl-(MoxCrxVxFex)4x,9≤x≤11,其中,Ni、Al为等原子比。
本发明所采用的另一种技术方案是,一种镍铝钼铬钒铁共晶系高熵合金的制备方法,具体按照以下步骤实施:
步骤1、按照NiAl-(MoxCrxVxFex)4x,9≤x≤11的原子百分比分别称取Ni块、Al棒、Cr片、Mo丝、V块和Fe棒,其中Ni、Al为等原子比,并对Al的补偿量进行计算,Al的质量补偿为1wt%;
步骤2、对步骤1称取的Ni块、Al棒、Mo丝和Fe棒的表面进行预处理;
步骤3、将经过步骤2处理的Ni块、Al棒、Cr片、Mo丝、V块和Fe棒按照熔点由低至高从下往上依次放置于水冷铜坩埚中,然后置于电弧熔炼炉中进行熔炼得到镍铝钼铬钒铁共晶系高熵合金。
本发明另一技术方案的特点还在于:
步骤1中称取的Ni块、Al棒、Cr片、Mo丝、V块和Fe棒的纯度均不小于99.9%。
步骤2具体为,采用砂轮机先对Ni块和Fe块进行打磨,再用80#-1000#砂纸精细打磨去除氧化皮;采用80#-1000#砂纸对Al块和Mo丝进行精细打磨去除氧化皮,并超声波清洗15-30min。
步骤3中熔炼具体按照以下步骤实施:
步骤3.1、先将电弧熔炼炉的工作腔抽真空至6.9×10-3Pa~6.0×10-3Pa,再通入纯度为99.99%的高纯氩气作为保护气体,当炉内压强达到-0.06~-0.05MPa时停止充气;
步骤3.2、进行初次熔炼;
步骤3.3、进行二次熔炼;
步骤3.4、将步骤3.3重复3-5次,得到镍铝钼铬钒铁共晶系高熵合金。
步骤3.2具体为,先对Ni块、Al棒、Cr片、Mo丝、V块和Fe棒进行熔炼,熔炼电流为560~600A,熔炼时间为1-2min,然后开启磁搅拌,搅拌电流为6~8A,搅拌时间为4~5min,最后将金属液体冷却到固态,得到初次熔炼的合金锭。
步骤3.3具体为,使用机械手将初次熔炼的合金锭翻转,进行二次熔炼,熔炼电流为560~600A,熔炼时间为1-2min,然后开启磁搅拌,搅拌电流为6~8A,搅拌时间为4~5min,待金属液冷却成固态,得到二次熔炼的合金锭。
本发明的有益效果是:本发明制备的NiAl-MoCrVFe共晶系高熵合金组织中包含有亚共晶合金组织、共晶合金组织和过共晶合金组织,亚共晶合金由初生NiAl相和共晶两相(NiAl相+MoCrVFe高熵相)组成;共晶合金为全共晶层片组织,由NiAl相和MoCrVFe高熵相两相组成;过共晶合金由初生MoCrVFe高熵相和共晶两相(NiAl相+MoCrVFe高熵相)组成;以上共晶系高熵合金组织中因为交替的两相共晶,将吸收两相的优点可以获得较好的综合性能,尤其该高熵相中Mo、Cr、V、Fe这几种元素对NiAl有很好的韧化作用,且高熵相具有高的强度,因此共晶两相中高熵相的强韧化作用将使该NiAl-MoCrVFe共晶系高熵合金具有高的强度和韧性。
附图说明
图1a是本发明实施例1制备的镍铝钼铬钒铁共晶系高熵合金NiAl-(Mo9Cr9V9Fe9)36(at.%)亚共晶高熵合金的低倍微观组织图;
图1b是本发明实施例1制备的镍铝钼铬钒铁共晶系高熵合金NiAl-(Mo9Cr9V9Fe9)36(at.%)亚共晶高熵合金的高倍微观组织图;
图2a是本发明实施例2制备的镍铝钼铬钒铁共晶系高熵合金NiAl-(Mo9.5Cr9.5V9.5Fe9.5)38(at.%)亚共晶高熵合金的低倍微观组织图;
图2b是本发明实施例2制备的镍铝钼铬钒铁共晶系高熵合金NiAl-(Mo9.5Cr9.5V9.5Fe9.5)38(at.%)亚共晶高熵合金的高倍微观组织图;
图3a是本发明实施例3制备的镍铝钼铬钒铁共晶系高熵合金NiAl-(Mo10Cr10V10Fe10)40(at.%)共晶高熵合金的低倍微观组织图;
图3b是本发明实施例3制备的镍铝钼铬钒铁共晶系高熵合金NiAl-(Mo10Cr10V10Fe10)40(at.%)共晶高熵合金的高倍微观组织图;
图4a是本发明实施例4制备的镍铝钼铬钒铁共晶系高熵合金NiAl-(Mo10.5Cr10.5V10.5Fe10.5)42(at.%)过共晶高熵合金的低倍微观组织图;
图4b是本发明实施例4制备的镍铝钼铬钒铁共晶系高熵合金NiAl-(Mo10.5Cr10.5V10.5Fe10.5)42(at.%)过共晶高熵合金的高倍微观组织图;
图5a是本发明实施例5制备的镍铝钼铬钒铁共晶系高熵合金NiAl-(Mo11Cr11V11Fe11)44(at.%)过共晶高熵合金的低倍微观组织图;
图5b是本发明实施例5制备的镍铝钼铬钒铁共晶系高熵合金NiAl-(Mo11Cr11V11Fe11)44(at.%)过共晶高熵合金的高倍微观组织图.
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明一种镍铝钼铬钒铁共晶系高熵合金,按照原子百分比为NiAl-(MoxCrxVxFex)4x(9≤x≤11),其中,Ni、Al为等原子比。
本发明的一种镍铝钼铬钒铁共晶系高熵合金的制备方法,具体按照以下步骤实施:
步骤1、按照NiAl-(MoxCrxVxFex)4x(9≤x≤11)的原子百分比分别称取Ni块、Al棒、Cr片、Mo丝、V块和Fe棒,Ni块、Al棒、Cr片、Mo丝、V块和Fe棒的纯度均不小于99.9%,其中Ni、Al为等原子比,并对Al的补偿量进行计算,Al的质量补偿为1wt%;
步骤2、对步骤1称取的Ni块、Al棒、Mo丝和Fe棒的表面进行预处理,具体为,采用砂轮机先对Ni块和Fe块进行打磨,再用80#-1000#砂纸精细打磨去除氧化皮;采用80#-1000#砂纸对Al块和Mo丝进行精细打磨去除氧化皮,并超声波清洗15-30min;
步骤3、将经过步骤2处理的Ni块、Al棒、Cr片、Mo丝、V块和Fe棒按照熔点由低至高从下往上依次放置于水冷铜坩埚中,然后置于电弧熔炼炉中进行熔炼得到镍铝钼铬钒铁共晶系高熵合金,具体按照以下步骤实施:
步骤3.1、先将电弧熔炼炉的工作腔抽真空至6.9×10-3Pa~6.0×10-3Pa,再通入纯度为99.99%的高纯氩气作为保护气体,当炉内压强达到-0.06~-0.05MPa时停止充气;
步骤3.2、进行初次熔炼,具体为,先对Ni块、Al棒、Cr片、Mo丝、V块和Fe棒进行熔炼,熔炼电流为560~600A,熔炼1-2min等原材料混合物全部熔化后,然后开启磁搅拌,搅拌电流为6~8A,搅拌时间为4~5min,最后将金属液体冷却到固态,得到初次熔炼的合金锭;
步骤3.3、进行二次熔炼,具体为,使用机械手将初次熔炼的合金锭翻转,进行二次熔炼,熔炼电流为560~600A,熔炼1-2min等原材料混合物全部熔化后,然后开启磁搅拌,搅拌电流为6~8A,搅拌时间为4~5min,待金属液冷却成固态,得到二次熔炼的合金锭;
步骤3.4、将步骤3.3重复3-5次,得到镍铝钼铬钒铁共晶系高熵合金。
实施例1
一种镍铝钼铬钒铁共晶系高熵合金的制备方法,具体按照以下步骤实施:
步骤1,称取原料,按照NiAl-(Mo9Cr9V9Fe9)36的原子百分比分别称取Ni块、Al棒、Cr片、Mo丝、V块和Fe棒(所用的金属原材料纯度均在99.9%以上),其中Ni、Al为等原子比,并对Al的补偿量进行计算,Al的质量补偿为1wt%;
步骤2,对步骤1中所使用的原料进行处理,用砂轮机对Ni块和Fe块进行打磨,再用80#砂纸精细打磨去除氧化皮;采用80#砂纸对Al块和Mo丝进行精细打磨去除氧化皮,并超声波清洗15min;
步骤3,母合金熔炼,制备NiAl-(Mo9Cr9V9Fe9)36亚共晶高熵合金,具体方法为:
步骤3.1,将经过步骤2处理的的金属放入水冷铜坩埚中,按照熔点由低至高从下往上依次放置,首先将电弧熔炼炉的工作腔抽真空至6.9×10-3Pa,再通入纯度为99.99%的高纯氩气作为保护气体,当炉内压强达到时-0.06MPa时停止充气,将炉内的纯钛熔化,通过熔融的钛来降低真空炉内的氧含量;
步骤3.2,先熔炼炉内的原材料混合物,熔炼电流为560A,熔炼1min等原材料混合物全部熔化后,开启磁搅拌,搅拌电流为8A,保持5min后,等到混合物全部熔化后停止熔炼,等到金属液体冷却到固态,得到初次熔炼的合金锭;
步骤3.3,通过机械手将初次熔炼的合金锭翻转,然后再开始熔炼,熔炼电流为560A,熔炼1min等原材料混合物全部熔化后,开启磁搅拌,搅拌电流为8A,保持5min后,待金属液冷却成固态,得到合金锭;
步骤3.4,为防止成分偏析,重复步骤3.3三次,最终得到镍铝钼铬钒铁共晶系高熵合金。
图1所示为实施例1制备的NiAl-(Mo9Cr9V9Fe9)36高熵合金的微观组织图,组织中存在胞状的共晶层片组织,如图1(b)所,共晶层片两相为黑色NiAl相和白色MoCrVFe高熵相,其中MoCrVFe高熵相的强韧化作用将使该合金具有高的强度和韧性。另外,合金组织中存在黑色初生NiAl相,如图1(a)所示,说明了其亚共晶成分,属于亚共晶合金。
实施例2
一种镍铝钼铬钒铁共晶系高熵合金的制备方法,具体按照以下步骤实施:
步骤1,称取原料,按照NiAl-(Mo9.5Cr9.5V9.5Fe9.5)38(at.%)的原子百分比分别称取Ni块、Al棒、Cr片、Mo丝、V块和Fe棒(所用的金属原材料纯度均在99.9%以上),其中Ni、Al为等原子比,并对Al的补偿量进行计算,Al的质量补偿为1wt%;
步骤2,对步骤1中所称取的原料进行处理,用砂轮机对Ni块和Fe块进行打磨,再用200#砂纸精细打磨去除氧化皮;采用200#砂纸对Al块和Mo丝进行精细打磨去除氧化皮,并超声波清洗20min;
步骤3,母合金熔炼,制备NiAl-(Mo9.5Cr9.5V9.5Fe9.5)38(at.%)亚共晶高熵合金,具体方法为:
步骤3.1,将经过步骤2处理的金属放入水冷铜坩埚中,按照熔点由低至高从下往上依次放置,首先将电弧熔炼炉的工作腔抽真空至6.5×10-3Pa,再通入纯度为99.99%的高纯氩气作为保护气体,当炉内压强达到时-0.06MPa时停止充气,将炉内的纯钛熔化,通过熔融的钛来降低真空炉内的氧含量;
步骤3.2,先熔炼炉内的原材料混合物,熔炼电流为570A,熔炼1min等原材料混合物全部熔化后,开启磁搅拌,搅拌电流为7.5A,保持5min后,等到混合物全部熔化后停止熔炼,等到金属液体冷却到固态,得到初次熔炼的合金锭;
步骤3.3,通过机械手将初次熔炼的合金锭翻转,然后再开始熔炼,熔炼电流为570A,熔炼1min等原材料混合物全部熔化后,开启磁搅拌,搅拌电流为7.5A,保持5min后,待金属液冷却成固态,得到合金锭;
步骤3.4,为防止成分偏析,重复步骤3.3三次,最终得到镍铝钼铬钒铁共晶系高熵合金。
图2所示为实施例2制备的NiAl-(Mo9.5Cr9.5V9.5Fe9.5)38(at.%)高熵合金的微观组织图,存在胞状的共晶层片组织,如图2(b)所示。其中共晶两相为黑色NiAl相和白色MoCrVFe高熵相,其中MoCrVFe高熵相的强韧化作用将使该合金具有高的强韧性。另外,合金组织中还存在的黑色初生NiAl相,如图2(a)所示,说明了其亚共晶成分,属于亚共晶合金。
实施例3
一种镍铝钼铬钒铁共晶系高熵合金的制备方法,具体按照以下步骤实施:
步骤1,称取原料,按照NiAl-(Mo10Cr10V10Fe10)40(at.%)的原子百分比分别称取Ni块、Al棒、Cr片、Mo丝、V块和Fe棒(所用的金属原材料纯度均在99.9%以上),其中Ni、Al为等原子比,并对Al的补偿量进行计算,Al的质量补偿为1wt%;
步骤2,对步骤1称取的原料进行处理,用砂轮机对Ni块和Fe块进行打磨,再用600#砂纸精细打磨去除氧化皮;采用600#砂纸对Al块和Mo丝进行精细打磨去除氧化皮,并超声波清洗25min;
步骤3,母合金熔炼,制备NiAl-(Mo10Cr10V10Fe10)40(at.%)共晶高熵合金,具体方法为:
步骤3.1,将经过步骤2处理的金属放入水冷铜坩埚中,按照熔点由低至高从下往上依次放置,首先将电弧熔炼炉的工作腔抽真空至6.0×10-3Pa,再通入纯度为99.99%的高纯氩气作为保护气体,当炉内压强达到时-0.05MPa时停止充气,将炉内的纯钛熔化,通过熔融的钛来降低真空炉内的氧含量;
步骤3.2,先熔炼炉内的原材料混合物,熔炼电流为580A,熔炼1.5min等原材料混合物全部熔化后,开启磁搅拌,搅拌电流为7A,保持4.5min后,等到混合物全部熔化后停止熔炼,等到金属液体冷却到固态,得到初次熔炼的合金锭;
步骤3.3,通过机械手将初次熔炼的合金锭翻转,然后再开始熔炼,熔炼电流为580A,熔炼1.5min等原材料混合物全部熔化后,开启磁搅拌,搅拌电流为7A,保持4.5min后,待金属液冷却成固态,得到合金锭;
步骤3.4,为防止成分偏析,重复步骤3.3四次,最终得到镍铝钼铬钒铁共晶系高熵合金。
图3所示为实施例3制备的NiAl-(Mo10Cr10V10Fe10)40(at.%)高熵合金的微观组织图。低倍照片显示合金组织中没有初生相,如图3(a)所示;高倍照片表明合金组织为胞状的全共晶层片组织,共晶两相为黑色NiAl相和白色MoCrVFe高熵相,如图3(b)所示,其中MoCrVFe高熵相的强韧化作用将使该合金具有高的强度和韧性。
实施例4
一种镍铝钼铬钒铁共晶系高熵合金的制备方法,具体按照以下步骤实施:
步骤1,称取原料,按照NiAl-(Mo10.5Cr10.5V10.5Fe10.5)42(at.%)的原子百分比分别称取Ni块、Al棒、Cr片、Mo丝、V块和Fe棒(所用的金属原材料纯度均在99.9%以上),其中Ni、Al为等原子比,并对Al的补偿量进行计算,Al的质量补偿为1wt%;
步骤2,对步骤1中称取的原料进行处理,用砂轮机对Ni块和Fe块进行打磨,再用1000#砂纸精细打磨去除氧化皮;采用1000#砂纸对Al块和Mo丝进行精细打磨去除氧化皮,并超声波清洗30min;
步骤3,母合金熔炼,制备NiAl-(Mo10.5Cr10.5V10.5Fe10.5)42(at.%)过共晶高熵合金,具体方法为:
步骤3.1,将经过步骤2处理的金属放入水冷铜坩埚中,按照熔点由低至高从下往上依次放置,首先将电弧熔炼炉的工作腔抽真空至6.5×10-3Pa,再通入纯度为99.99%的高纯氩气作为保护气体,当炉内压强达到时-0.55MPa时停止充气,将炉内的纯钛熔化,通过熔融的钛来降低真空炉内的氧含量;
步骤3.2,先熔炼炉内的原材料混合物,熔炼电流为590A,等原材料混合物全部熔化后,开启磁搅拌,搅拌电流为6.5A,保持4.5min后,熔炼2min等原材料混合物全部熔化后,等到金属液体冷却到固态,得到初次熔炼的合金锭;
步骤3.3,通过机械手将初次熔炼的合金锭翻转,然后再开始熔炼,熔炼电流为590A,熔炼2min等原材料混合物全部熔化后,开启磁搅拌,搅拌电流为6.5A,保持4.5min后,待金属液冷却成固态,得到合金锭;
步骤3.4,为防止成分偏析,重复步骤3.3五次,最终得到镍铝钼铬钒铁共晶系高熵合金。
图4所示为实施例4制备的NiAl-(Mo10.5Cr10.5V10.5Fe10.5)42(at.%)高熵合金的微观组织图,存在胞状的共晶层片组织,如图4(b)所示,共晶两相为黑色NiAl相和白色MoCrVFe高熵相,其中MoCrVFe高熵相的强韧化作用将使该合金具有高的强度和韧性。另外,合金组织中还存在白色初生MoCrVFe高熵相,如图4(a)所示,说明了其过共晶成分,属于过共晶合金。
实施例5
一种镍铝钼铬钒铁共晶系高熵合金的制备方法,具体按照以下步骤实施:
步骤1,称取原料,按照NiAl-(Mo11Cr11V11Fe11)44(at.%)的原子百分比分别称取Ni块、Al棒、Cr片、Mo丝、V块和Fe棒(所用的金属原材料纯度均在99.9%以上),其中Ni、Al为等原子比,并对Al的补偿量进行计算,Al的质量补偿为1wt%;
步骤2,对步骤1称取的原料进行处理,用砂轮机对Ni块和Fe块进行打磨,再用1000#砂纸精细打磨去除氧化皮;采用1000#砂纸对Al块和Mo丝进行精细打磨去除氧化皮,并超声波清洗30min;
步骤3,母合金熔炼,制备NiAl-(Mo11Cr11V11Fe11)44(at.%)过共晶高熵合金,具体方法为:
步骤3.1,将经过步骤2处理的金属放入水冷铜坩埚中,按照熔点由低至高从下往上依次放置,首先将电弧熔炼炉的工作腔抽真空至6.0×10-3Pa,再通入纯度为99.99%的高纯氩气作为保护气体,当炉内压强达到时-0.05MPa时停止充气,将炉内的纯钛熔化,通过熔融的钛来降低真空炉内的氧含量;
步骤3.2,先熔炼炉内的原材料混合物,熔炼电流为600A,熔炼2min等原材料混合物全部熔化后,开启磁搅拌,搅拌电流为6A,保持4min后,等到混合物全部熔化后停止熔炼,等到金属液体冷却到固态,得到初次熔炼的合金锭;
步骤3.3,通过机械手将初次熔炼的合金锭翻转,然后再开始熔炼,熔炼电流为600A,熔炼2min等原材料混合物全部熔化后,开启磁搅拌,搅拌电流为6A,保持4min后,待金属液冷却成固态,得到合金锭;
步骤3.4,为防止成分偏析,重复步骤3.3五次,最终得到镍铝钼铬钒铁共晶系高熵合金。
图5所示为实施例5制备的NiAl-(Mo11Cr11V11Fe11)44(at.%)高熵合金的微观组织图,存在胞状的共晶层片组织,如图5(b)所示,共晶两相为黑色NiAl相和白色MoCrVFe高熵相,其中MoCrVFe高熵相的强韧化作用将使该合金具有高的强度和韧性。另外,合金组织中存在白色初生MoCrVFe高熵相,如图5(a)所示,说明了其过共晶成分,属于亚共晶。

Claims (7)

1.一种镍铝钼铬钒铁共晶系高熵合金,其特征在于,按照原子百分比为NiAl-(MoxCrxVxFex)4x,9≤x≤11,其中,Ni、Al为等原子比。
2.一种镍铝钼铬钒铁共晶系高熵合金的制备方法,其特征在于,具体按照以下步骤实施:
步骤1、按照NiAl-(MoxCrxVxFex)4x,9≤x≤11的原子百分比分别称取Ni块、Al棒、Cr片、Mo丝、V块和Fe棒,其中Ni、Al为等原子比,并对Al的补偿量进行计算,Al的质量补偿为1wt%;
步骤2、对步骤1称取的Ni块、Al棒、Mo丝和Fe棒的表面进行预处理;
步骤3、将经过步骤2处理的Ni块、Al棒、Cr片、Mo丝、V块和Fe棒按照熔点由低至高从下往上依次放置于水冷铜坩埚中,然后置于电弧熔炼炉中进行熔炼得到镍铝钼铬钒铁共晶系高熵合金。
3.根据权利要求2所述的一种镍铝钼铬钒铁共晶系高熵合金的制备方法,其特征在于,所述步骤1中称取的Ni块、Al棒、Cr片、Mo丝、V块和Fe棒的纯度均不小于99.9%。
4.根据权利要求2所述的一种镍铝钼铬钒铁共晶系高熵合金的制备方法,其特征在于,所述步骤2具体为,采用砂轮机先对Ni块和Fe块进行打磨,再用80#-1000#砂纸精细打磨去除氧化皮;采用80#-1000#砂纸对Al块和Mo丝进行精细打磨去除氧化皮,并超声波清洗15-30min。
5.根据权利要求2所述的一种镍铝钼铬钒铁共晶系高熵合金的制备方法,其特征在于,所述步骤3中熔炼具体按照以下步骤实施:
步骤3.1、先将电弧熔炼炉的工作腔抽真空至6.9×10-3Pa~6.0×10-3Pa,再通入纯度为99.99%的高纯氩气作为保护气体,当炉内压强达到-0.06~-0.05MPa时停止充气;
步骤3.2、进行初次熔炼;
步骤3.3、进行二次熔炼;
步骤3.4、将步骤3.3重复3-5次,得到镍铝钼铬钒铁共晶系高熵合金。
6.根据权利要求5所述的一种镍铝钼铬钒铁共晶系高熵合金的制备方法,其特征在于,所述步骤3.2具体为,先对Ni块、Al棒、Cr片、Mo丝、V块和Fe棒进行熔炼,熔炼电流为560~600A,熔炼时间为1-2min,然后开启磁搅拌,搅拌电流为6~8A,搅拌时间为4~5min,最后将金属液体冷却到固态,得到初次熔炼的合金锭。
7.根据权利要求5所述的一种镍铝钼铬钒铁共晶系高熵合金的制备方法,其特征在于,所述步骤3.3具体为,使用机械手将初次熔炼的合金锭翻转,进行二次熔炼,熔炼电流为560~600A,熔炼时间为1-2min,然后开启磁搅拌,搅拌电流为6~8A,搅拌时间为4~5min,待金属液冷却成固态,得到二次熔炼的合金锭。
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1970804A (zh) * 2006-12-13 2007-05-30 北京航空航天大学 Fe改性NiAl-Cr(Mo)多相共晶新型结构金属间化合物
CN101148732A (zh) * 2007-10-19 2008-03-26 北京航空航天大学 一种Nb改性的NiAl-Cr(Mo)双相共晶金属间化合物
CN101148730A (zh) * 2007-10-19 2008-03-26 北京航空航天大学 一种V改性的NiAl-Cr(Mo)双相共晶金属间化合物
US20110041967A1 (en) * 2008-02-14 2011-02-24 The Trustees Of Dartmouth College Eutectic Alloys of the Type FE 25-35 NI 15-25 MN 30-40 AL 10-20 M 0-5 and Methods for Production Thereof
CN108546862A (zh) * 2018-03-13 2018-09-18 西安理工大学 一种镍铝铬钼铁共晶合金及其制备方法
JP2019163535A (ja) * 2018-03-20 2019-09-26 ザ・スウォッチ・グループ・リサーチ・アンド・ディベロップメント・リミテッド 外装部品のための高エントロピー合金
CN112813331A (zh) * 2021-01-05 2021-05-18 中国矿业大学 一种钴铬铁镍锰共晶高熵铸铁、制备方法及用途

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1970804A (zh) * 2006-12-13 2007-05-30 北京航空航天大学 Fe改性NiAl-Cr(Mo)多相共晶新型结构金属间化合物
CN101148732A (zh) * 2007-10-19 2008-03-26 北京航空航天大学 一种Nb改性的NiAl-Cr(Mo)双相共晶金属间化合物
CN101148730A (zh) * 2007-10-19 2008-03-26 北京航空航天大学 一种V改性的NiAl-Cr(Mo)双相共晶金属间化合物
US20110041967A1 (en) * 2008-02-14 2011-02-24 The Trustees Of Dartmouth College Eutectic Alloys of the Type FE 25-35 NI 15-25 MN 30-40 AL 10-20 M 0-5 and Methods for Production Thereof
CN108546862A (zh) * 2018-03-13 2018-09-18 西安理工大学 一种镍铝铬钼铁共晶合金及其制备方法
JP2019163535A (ja) * 2018-03-20 2019-09-26 ザ・スウォッチ・グループ・リサーチ・アンド・ディベロップメント・リミテッド 外装部品のための高エントロピー合金
CN112813331A (zh) * 2021-01-05 2021-05-18 中国矿业大学 一种钴铬铁镍锰共晶高熵铸铁、制备方法及用途

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