CN114921705A - 一种AlCrSiTi高熵合金及其制备方法和用途 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种AlCrSiTi高熵合金及其制备方法和用途，所述AlCrSiTi高熵合金由Al、Cr、Si和Ti组成；所述AlCrSiTi高熵合金中，Al:Cr:Si:Ti的原子比为(0.1‑1):(0.1‑1):(0.1‑1):(0.1‑1)。所述制备方法包括将各原料依次进行混合和熔炼得到合金液，将合金液进行冷却得到合金锭，然后进行重复熔炼，得到所述AlCrSiTi高熵合金。本发明提供的AlCrSiTi高熵合金不仅质轻，而且具有较强的抗氧化的作用，可以用于航空航天、特种机械或化工设备等领域，本发明提供的制备方法成本低廉，操作简单，易于工业化生产。
Description
技术领域
本发明涉及金属材料制备领域，具体涉及一种AlCrSiTi高熵合金及其制备方法和用途。
背景技术
高熵合金是由多种金属元素组成，每种元素原子百分比介于5％～35％，且混合熵ΔS≥1.61R(R为摩尔气体常数)的新型合金。相比于传统合金，高熵合金具有独特的四大效应，即热力学上的高熵效应、动力学上的缓慢扩散效应、结构上的晶格畸变效应和性能上的“鸡尾酒效应”。这些独有的特性，使得高熵合金在航空航天、特种机械、化工设备等领域具有非常广阔的应用空间。
CN111663070A公开了一种耐高温氧化的AlCoCrFeNiSiY高熵合金及其制备方法，该高熵合金所含元素种类较多，并且含有成本较高的稀土元素，使其制备成本较高；同时其含有的Fe元素和Ni元素的相对密度较大，使高熵合金的密度相对较高，不利于在轻质材料中的应用。
CN114032436A公开了一种高温抗氧化高熵合金及其制备方法和应用，所述高熵合金的化学式为(FeCoNi)60All5Cr25-xNbx，其中x的取值范围为1-2，该合金材料含有成本较高的Nb元素，并且Fe元素和Ni元素的含量较高，所得高熵合金的密度相对较大，不利于在轻质材料中的应用。
CN110791695A公开了一种在高温下具有抗氧化性的合金材料及其制备方法，该合金材料包括钼(Mo)、铝(Al)、锰(Mn)、锶(Sr)、铜(Cu)、铬(Cd)和铌(Nb)七种元素，其中Mo的原子百分比为10-30％，Al的原子百分比为10-20％，Mn的原子百分比为5-15％，Si的原子百分比为5-15％，Cu的原子百分比为10-15％；Cd的原子百分比为15-20％；Nb的原子百分比为5-10％，该高熵合金所含元素较多，并且且金属锶(Sr)和铌(Nb)等元素具有成本昂贵且难以展开深入研究等特点，不利于其进一步发展。
因此，提供一种廉价易得、轻质并且抗氧化的高熵合金材料具有重要意义。
发明内容
针对以上问题，本发明的目的在于提供一种AlCrSiTi高熵合金及其制备方法和用途，与现有技术相比，本发明提供的AlCrSiTi高熵合金所用原料种类较少、成本较低，所得AlCrSiTi高熵合金具有质轻、抗氧化性强的特点，本发明提供的制备方法操作简单，所得AlCrSiTi高熵合金可以用于航空航天、特种材料或化工设备等领域。
为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供一种AlCrSiTi高熵合金，所述AlCrSiTi高熵合金由Al、Cr、Si和Ti组成；所述AlCrSiTi高熵合金中，Al:Cr:Si:Ti的原子比为(0.1-1):(0.1-1):(0.1-1):(0.1-1)。
所述Al:Cr:Si:Ti的原子比为(0.1-1):(0.1-1):(0.1-1):(0.1-1)，例如可以是0.1:0.1:0.1:0.1、0.1:0.2:0.1:0.1、0.1:0.4:0.1:0.1、0.1:0.6:0.1:0.1、0.1:0.8:0.1:0.1、0.1:1:0.1:0.1、0.1:0.1:0.2:0.1、0.1:0.1:0.4:0.1、0.1:0.1:0.6:0.1、0.1:0.1:0.8:0.1、0.1:0.1:1:0.1、0.1:0.1:0.1:0.2、0.1:0.1:0.1:0.4、0.1:0.1:0.1:0.6、0.1:0.1:0.1:0.8或0.1:0.1:0.1:1，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
本发明提供的AlCrSiTi高熵合金由Al、Cr、Si和Ti组成，不仅所用元素的种类较少，而且其含有的Al、Cr、Si、Ti等元素可在高温下生成的Al2O3、Cr2O3、SiO2和TiO2等氧化物，并且各元素之间相互配合，相互催化，可以快速形成致密的氧化层，因而具有优异的抗氧化性能。本发明提供的AlCrSiTi高熵合金中，Al、Cr、Si、Ti等元素均匀分布，并且密度都相对较小，有利于形成轻质合金。根据高熵合金的“鸡尾酒效应”和“缓慢扩散效应”，不同元素之间的相互配合，最终表现为对合金宏观性能的优化，所得AlCrSiTi高熵合金不仅晶体结构简单、元素分布均匀，而且密度较低，在高温条件下抗氧化能力优异。
本发明控制AlCrSiTi高熵合金中，Al:Cr:Si:Ti的原子比在特定范围，可以根据原子的半径、电负性、结合焓等特性，减少合金中间隙夹杂物，成分偏析的出现，得到成分稳定，元素均匀的高熵合金固溶体。
优选地，所述AlCrSiTi高熵合金中，Al:Cr:Si:Ti的原子比为(0.1-1):(0.1-1):(0.1-0.6):(0.1-1)，例如可以是0.1:0.1:0.2:0.1、0.1:0.1:0.4:0.1、0.1:0.1:0.6:0.1、0.1:0.1:0.2:0.2、0.1:0.1:0.2:0.4、0.1:0.1:0.2:0.6或0.1:0.1:0.2:0.8，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
本发明优选控制Al:Cr:Si:Ti的原子比为(0.1-1):(0.1-1):(0.1-0.6):(0.1-1)，目的是减少合金中Si原子的含量，Si属于非金属元素，与其它金属元素的原子半径、结合焓等相差较大，Si含量的增加会导致成分偏析以及夹杂物的出现，不利于形成高熵固溶体合金。
优选地，所述AlCrSiTi高熵合金中，Al:Cr:Si:Ti的原子比为(0.1-1):(0.6-1):(0.1-0.6):(0.1-1)，例如可以是0.1:0.6:0.2:0.1、0.1:0.8:0.2:0.1、0.1:1:0.2:0.1、0.1:0.6:0.4:0.1、0.1:0.6:0.5:0.1、0.1:0.8:0.4:0.1或0.1:0.8:0.5:0.1，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
本发明优选控制Al:Cr:Si:Ti的原子比为(0.1-1):(0.6-1):(0.1-0.6):(0.1-1)，是因为Cr原子的密度与基体其它元素相比，相对较大，考虑到该高熵合金的后续应用，适当降低组分中Cr原子的含量，降低该高熵合金的整体密度，有利于该合金进一步的发展。且Cr原子的增多会导致偏析的出现，影响合金固溶体的形成。
优选地，所述AlCrSiTi高熵合金的密度为3.74-4.42g/cm3，例如可以是3.74g/cm3、3.75g/cm3、3.80g/cm3、3.85g/cm3、3.90g/cm3、3.95g/cm3、4.0g/cm3、4.05g/cm3、4.10g/cm3、4.15g/cm3、4.20g/cm3、4.30g/cm3或4.42g/cm3，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
第二方面，本发明提供一种如本发明第一方面所述AlCrSiTi高熵合金的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
(1)称取并混合Al原料、Cr原料、Si原料和Ti原料，然后在保护气氛下进行熔炼，得到合金液；
(2)将步骤(1)得到的所述合金液进行冷却，得到合金锭，将合金锭进行重复熔炼，得到所述AlCrSiTi高熵合金。
本发明按一定配比混合Al原料、Cr原料、Si原料和Ti原料，然后进行熔炼、冷却和重复熔炼，可以得到AlCrSiTi高熵合金，本发明提供的制备方法成本低廉、操作简单、易于工业化，可以使高熵合金中各元素分布均匀，所得高熵合金具有优异的抗氧化性能，并且密度较低。
本发明中，将Al原料、Cr原料、Si原料和Ti原料的原子比转化为质量比，然后再根据质量比进行称量。
优选地，步骤(1)所述Al原料、Cr原料、Si原料与Ti原料的纯度均＞99.99wt.％，例如可以是99.99wt.％、99.991wt.％、99.992wt.％、99.993wt.％、99.994wt.％或99.995wt.％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
本发明中，称取Al原料、Cr原料、Si原料和Ti原料后，先将各原料分别进行清洗，然后进行真空干燥，之后再进行混合。
优选地，所述清洗包括依次进行的超声波清洗、酸洗和醇洗。
本发明通过超声波清洗可以去除各原料表面的灰尘等杂质，通过酸洗可以去除各原料表面的氧化物层，通过醇洗可以去除各原料表面残留的离子及有机物。
优选地，所述超声波清洗的洗液包括去离子水。
优选地，所述酸洗的洗液包括0.5mol/L盐酸溶液。
优选地，所述醇洗的洗液包括无水乙醇。
优选地，步骤(1)所述熔炼在非自耗型真空电弧熔炼炉中进行。
本发明所述非自耗型真空电弧熔炼炉包括水冷铜坩埚主熔池和水冷铜坩埚副熔池，所述非自耗型真空电弧熔炼炉在使用前需要进行清洁处理，所述清洁处理包括：打磨水冷铜坩埚主熔池与水冷铜坩埚副熔池表面的氧化物，以防止污染试样。
本发明采用非自耗型真空电弧熔炼炉进行熔炼前，将混合后的Al原料、Cr原料、Si原料和Ti原料放置于水冷铜坩埚主熔池，将块状Ti单质放置于水冷铜坩埚副熔池用于去除炉腔内残留的氧气；首先采用机械泵和分子泵相结合的浦发泵组将炉内的气压抽至5×10- 5MPa；然后关闭分子泵，向炉腔内充入高纯氩气并反复洗气，直至炉腔内的压力表示数保持不变；之后将水冷铜坩埚副熔池内的块状单质Ti反复熔炼4-6次，以充分消耗炉内残余的氧气。
本发明采用非自耗型真空电弧熔炼炉进行熔炼时，同时采用电弧焊接对各原料进行加热以提供熔炼的温度，具体为：控制电弧焊枪升降装置，使电弧焊枪枪头与各原料保持适当距离，按下电弧焊机的开关，先调节电弧焊机的电流为50A进行预热，然后以稳定的熔炼电流进行熔炼。
优选地，步骤(1)所述熔炼的电流为150-200A，例如可以是150A、160A、170A、180A、190A或200A，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(1)所述熔炼的时间＞25min，例如可以是25min、26min、27min、28min、29min或30min，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，所述保护气氛包括氩气。
优选地，所述保护气氛的压力为0.03-0.08MPa，例如可以是0.03MPa、0.04MPa、0.05MPa、0.06MPa、0.07MPa或0.08MPa，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(2)所述重复熔炼的次数为6-10次，例如可以是6次、7次、8次、9次或10次，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
本发明中，所述重复熔炼为：将合金锭翻转，然后在非自耗型真空电弧熔炼炉继续熔炼，所述重复熔炼的条件与步骤(1)中的熔炼相同，此过程重复6-10次。
作为本发明第二方面的优选技术方案，所述制备方法包括以下步骤：
(1)将Al:Cr:Si:Ti的原子比转化为Al:Cr:Si:Ti的质量比，按所述质量比称取并混合Al原料、Cr原料、Si原料和Ti原料，得到混合原料，然后将混合原料放入非自耗型真空电弧熔炼炉，在电流为150-200A，氩气气氛下进行熔炼，得到合金液；所述Al原料、Cr原料、Si原料与Ti原料的纯度均＞99.99wt.％；所述熔炼的时间＞25min；所述氩气的压力为0.03-0.08MPa；
(2)将步骤(1)得到的所述合金液进行冷却，得到合金锭，将合金锭进行重复熔炼6-10次，得到所述AlCrSiTi高熵合金。
第三方面，本发明提供一种如本发明第一方法所述AlCrSiTi高熵合金的用途，所述AlCrSiTi高熵合金用于航空航天领域、特种机械领域或化工设备领域；
所述AlCrSiTi高熵合金用于制备结构部件或抗氧化涂层。
本发明提供的AlCrSiTi高熵合金具有质轻、抗氧化性强的优点，可以用于航空航天、特种机械或化工设备等领域，可以用于制备结构材料或者抗氧化涂层，适用于高温、氧化性较强的环境。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明提供的AlCrSiTi高熵合金通过Al、Cr、Si和Ti等元素相互配合，并控制其原子比，可以在氧化性强的环境中快速形成致密的氧化层，起到较强的抗氧化的作用，900℃下保温6h和9h的氧化增重分别在0.6787mg/cm2和0.7573mg/cm2以下，较优条件下分别在0.5287mg/cm2和0.5555mg/cm2以下；1000℃下保温6h和9h的氧化增重分别在1.1517mg/cm2和1.2310mg/cm2以下，较优条件下分别在0.8393mg/cm2和1.2190mg/cm2以下；1100℃下保温6h和9h的氧化增重分别在2.4533mg/cm2和2.8067mg/cm2以下，较优条件下分别在2.0130mg/cm2和2.7325mg/cm2以下；并且所述高熵合金的密度较低，可以达到4.42g/cm3以下，适用于轻质材料。
(2)本发明提供的AlCrSiTi高熵合金的制备方法成本低廉，操作简单，并且易于工业化生产。
(3)本发明提供的AlCrSiTi高熵合金可以用于航空航天领域、特种机械领域或化工设备领域，进一步地，可以用于制备结构部件或抗氧化涂层。
附图说明
图1是本发明实施例1中所述AlCrSiTi高熵合金的表面微观形貌图；
图2是本发明实施例1中所述AlCrSiTi高熵合金在1000℃保温6h后的表面微观形貌图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
本实施例提供一种AlCrSiTi高熵合金的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
(1)取Al:Cr:Si:Ti的原子比为1:1:0.2:1，将原子比转化为质量比，按质量比称取纯度均在99.99wt.％以上的Al原料、Cr原料、Si原料和Ti原料，之后分别对各原料依次采用去离子水、0.5mol/L盐酸溶液和无水乙醇进行洗涤，干燥之后再进行混合，得到混合原料，将混合原料放入非自耗型真空电弧熔炼炉的水冷铜坩埚主熔池，将块状Ti单质放置于水冷铜坩埚副熔池，采用机械泵和分子泵相结合的浦发泵组将炉内的气压抽至5×10-5MPa；然后关闭分子泵，向炉腔内充入高纯氩气并反复洗气，之后将水冷铜坩埚副熔池内的块状单质Ti反复熔炼6次，以充分消耗炉内残余的氧气；
采用电弧焊机对各原料进行加热，控制电弧焊枪升降装置，使电弧焊枪枪头与混合原料保持适当距离，按下电弧焊机的开关，先调整电流为50A进行预热，然后控制熔炼的电流为175A，在0.05MPa的氩气气氛下进行熔炼30min，得到合金液；
(2)将步骤(1)得到的所述合金液进行冷却，得到合金锭，将合金锭翻转后，进行重复熔炼8次，得到所述AlCrSi0.2Ti高熵合金。
实施例2
本实施例提供一种AlCrSiTi高熵合金的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
(1)取Al:Cr:Si:Ti的原子比为1:1:0.6:1，将原子比转化为质量比，按质量比称取纯度均在99.99wt.％以上的Al原料、Cr原料、Si原料和Ti原料，之后分别对各原料依次采用去离子水、0.5mol/L盐酸溶液和无水乙醇进行洗涤，干燥之后再进行混合，得到混合原料，将混合原料放入非自耗型真空电弧熔炼炉的水冷铜坩埚主熔池，将块状Ti单质放置于水冷铜坩埚副熔池，采用机械泵和分子泵相结合的浦发泵组将炉内的气压抽至5×10-5MPa；然后关闭分子泵，向炉腔内充入高纯氩气并反复洗气，之后将水冷铜坩埚副熔池内的块状单质Ti反复熔炼6次，以充分消耗炉内残余的氧气；
采用电弧焊机对各原料进行加热，控制电弧焊枪升降装置，使电弧焊枪枪头与混合原料保持适当距离，按下电弧焊机的开关，先调整电流为50A进行预热，然后控制熔炼的电流为150A，在0.08MPa的氩气气氛下进行熔炼35min，得到合金液；
(2)将步骤(1)得到的所述合金液进行冷却，得到合金锭，将合金锭翻转后，进行重复熔炼6次，得到所述AlCrSi0.6Ti高熵合金。
实施例3
本实施例提供一种AlCrSiTi高熵合金的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
(1)取Al:Cr:Si:Ti的原子比为1:1:0.1:1，将原子比转化为质量比，按质量比称取纯度均在99.99wt.％以上的Al原料、Cr原料、Si原料和Ti原料，之后分别对各原料依次采用去离子水、0.5mol/L盐酸溶液和无水乙醇进行洗涤，干燥之后再进行混合，得到混合原料，将混合原料放入非自耗型真空电弧熔炼炉的水冷铜坩埚主熔池，将块状Ti单质放置于水冷铜坩埚副熔池，采用机械泵和分子泵相结合的浦发泵组将炉内的气压抽至5×10-5MPa；然后关闭分子泵，向炉腔内充入高纯氩气并反复洗气，之后将水冷铜坩埚副熔池内的块状单质Ti反复熔炼6次，以充分消耗炉内残余的氧气；
采用电弧焊机对各原料进行加热，控制电弧焊枪升降装置，使电弧焊枪枪头与混合原料保持适当距离，按下电弧焊机的开关，先调整电流为50A进行预热，然后控制熔炼的电流为200A，在0.03MPa的氩气气氛下进行熔炼40min，得到合金液；
(2)将步骤(1)得到的所述合金液进行冷却，得到合金锭，将合金锭翻转后，进行重复熔炼10次，得到所述AlCrSi0.1Ti高熵合金。
实施例4
本实施例提供一种AlCrSiTi高熵合金的制备方法，与实施例1相比仅在于保持Al原料、Cr原料和Ti原料的质量均不变，调整Si原料的添加量，使Al:Cr:Si:Ti的原子比为1:1:1:1。
实施例5
本实施例提供一种AlCrSiTi高熵合金的制备方法，与实施例1相比仅在于保持Al原料、Si原料和Ti原料的质量均不变，调整Cr原料的添加量，使Al:Cr:Si:Ti的原子比为1:0.1:0.2:1。
对比例1
本对比例提供一种AlCrSiTi高熵合金的制备方法，与实施例1相比仅在于保持Al原料、Cr原料和Ti原料的质量均不变，调整Si原料的添加量，使Al:Cr:Si:Ti的原子比为1:1:0.05:1。
对比例2
本对比例提供一种高熵合金的制备方法，与实施例1相比仅在于不添加Si原料。
对比例3
本对比例提供一种高熵合金的制备方法，与实施例1相比仅在于不添加Cr原料。
对比例4
本对比例提供一种高熵合金的制备方法，与实施例1相比仅在于不添加Al原料。
对比例5
本对比例提供一种高熵合金的制备方法，与实施例1相比仅在于不添加Ti原料。
对比例6
本对比例提供一种高熵合金的制备方法，与实施例1的区别仅在于所述Al原料、Cr原料、Si原料和Ti原料替换为Fe原料、Ni原料、Co原料、Cr原料、Al原料、Ti原料、Cu原料、Mn原料和Si原料按等摩尔量混合的混合原料，各原料的纯度与实施例1相同。
采用阿基米德排水法对实施例1-5和对比例1-6中所得高熵合金的密度进行计算，结果如表1所示。
将实施例1-5和对比例1-6中所得高熵合金采用线切割的方式制备得到尺寸为5mm×5mm×2mm的合金块，分别置于温度为900℃、1000℃、1100℃下保温6和9h，称量保温前后的质量，计算得到氧化增重量(mg/cm2)，计算方法为：
氧化增重量＝合金块保温前后的质量差/合金块的表面积，结果如表1所示。
采用扫描电子显微镜分别对保温前实施例1中AlCrSi0.2Ti高熵合金和1000℃保温6h后实施例1中AlCrSiTi高熵合金进行测试，结果如图1-2所示，图1为保温前的AlCrSiTi高熵合金的表面微观形貌图，无缺陷存在，且通过EDS分析可知，Al、Cr、Si、Ti各元素分布均匀；图2为1000℃保温6h后的AlCrSiTi高熵合金的表面微观形貌图，结合EDS分析可知，元素表面氧化物以层絮状和点蚀状为主，层絮状主要由Ti和O元素组成，点蚀状主要由Al和O元素组成。
表1
从表1可以看出以下几点：
(1)从实施例1-5的数据可以看出，本发明提供的AlCrSiTi高熵合金具有较强的抗氧化能力，900℃下保温6h和9h的氧化增重分别在0.6787mg/cm2和0.7573mg/cm2以下，较优条件下分别在0.5287mg/cm2和0.5555mg/cm2以下；1000℃下保温6h和9h的氧化增重分别在1.1517mg/cm2和1.2310mg/cm2以下，较优条件下分别在0.8393mg/cm2和1.2190mg/cm2以下；1100℃下保温6h和9h的氧化增重分别在2.4533mg/cm2和2.8067mg/cm2以下，较优条件下分别在2.0130mg/cm2和2.7325mg/cm2以下；本发明提供的AlCrSiTi高熵合金具有较低的密度，所述密度可以达到4.42g/cm3以下。
(2)综合比较实施例1、实施例4-5和对比例1的数据可以看出，实施例1中Al:Cr:Si:Ti的原子比为1:1:0.2:1，相较于实施例4-5和对比例1中Al:Cr:Si:Ti的原子比分别为1:1:1:1、1:0.1:0.2:1和1:1:0.05:1而言，实施例1中900℃、1000℃和1000℃下高熵合金的氧化增重均低于实施例4-5和对比例1，由此可见，本发明通过优选并控制Al:Cr:Si:Ti的原子比，可以有效提高高熵合金的抗氧化能力。
(3)综合比较实施例1和对比例2-5的数据可以看出，对比例2-5相较于实施例1的区别仅在于分别不添加Si、Cr、Al、Ti原料，实施例1中900℃、1000℃和1000℃下高熵合金的氧化增重均低于对比例2-5，由此可见，本发明通过Si、Cr、Al和Ti协同作用，可以有效提高高熵合金的抗氧化能力。
(4)综合比较实施例1和对比例6的数据可以看出，对比例6相较于实施例1的区别仅在于还添加了Fe、Ni、Co、Cu和Mn，实施例1中900℃、1000℃和1000℃下高熵合金的氧化增重均低于对比例6，并且实施例1中高熵合金的密度明显低于对比例6，由此可见，本发明通过选择高熵合金由Si、Cr、Al和Ti组成，可以有效提高高熵合金的抗氧化能力。
综上所述，本发明提供的AlCrSiTi高熵合金具有较强的抗氧化能力和较低的密度，可以用于航空航天领域、特种机械领域或化工设备领域，本发明提供的制备方法操作简单，易于工业化生产。
申请人声明，以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (10)
1.一种AlCrSiTi高熵合金，其特征在于，所述AlCrSiTi高熵合金由Al、Cr、Si和Ti组成；所述AlCrSiTi高熵合金中，Al:Cr:Si:Ti的原子比为(0.1-1):(0.1-1):(0.1-1):(0.1-1)。
2.根据权利要求1所述的AlCrSiTi高熵合金，其特征在于，所述AlCrSiTi高熵合金中，Al:Cr:Si:Ti的原子比为(0.1-1):(0.1-1):(0.1-0.6):(0.1-1)。
3.根据权利要求1或2所述的AlCrSiTi高熵合金，其特征在于，所述AlCrSiTi高熵合金中，Al:Cr:Si:Ti的原子比为(0.1-1):(0.6-1):(0.1-0.6):(0.1-1)。
4.根据权利要求1-3任一项所述的AlCrSiTi高熵合金，其特征在于，所述AlCrSiTi高熵合金的密度为3.74-4.42g/cm3。
5.一种如权利要求1-4任一项所述AlCrSiTi高熵合金的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
(1)称取并混合Al原料、Cr原料、Si原料和Ti原料，然后在保护气氛下进行熔炼，得到合金液；
(2)将步骤(1)得到的所述合金液进行冷却，得到合金锭，将合金锭进行重复熔炼，得到所述AlCrSiTi高熵合金。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述Al原料、Cr原料、Si原料与Ti原料的纯度均＞99.99wt.％。
7.根据权利要求5或6所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述熔炼在非自耗型真空电弧熔炼炉中进行；
优选地，步骤(1)所述熔炼的电流为150-200A；
优选地，步骤(1)所述熔炼的时间＞25min；
优选地，所述保护气氛包括氩气；
优选地，所述保护气氛的压力为0.03-0.08MPa。
8.根据权利要求5-7任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述重复熔炼的次数为6-10次。
9.根据权利要求5-8任一项所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
(1)将Al:Cr:Si:Ti的原子比转化为Al:Cr:Si:Ti的质量比，按所述质量比称取并混合Al原料、Cr原料、Si原料和Ti原料，得到混合原料，然后将混合原料放入非自耗型真空电弧熔炼炉，在电流为150-200A，氩气气氛下进行熔炼，得到合金液；所述Al原料、Cr原料、Si原料与Ti原料的纯度均＞99.99wt.％；所述熔炼的时间＞25min；所述氩气的压力为0.03-0.08MPa；
(2)将步骤(1)得到的所述合金液进行冷却，得到合金锭，将合金锭进行重复熔炼6-10次，得到所述AlCrSiTi高熵合金。
10.一种如权利要求1-4任一项所述AlCrSiTi高熵合金的用途，其特征在于，所述AlCrSiTi高熵合金用于航空航天领域、特种机械领域或化工设备领域；
所述AlCrSiTi高熵合金用于制备结构部件或抗氧化涂层。
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