CN115094273B - 一种富镍铁低钴的高强双相镍基合金及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种富镍铁低钴的高强双相镍基合金及其制备方法，涉及金属材料技术领域，所述合金包括以下摩尔百分比的组分：Ni 35.5‑55at％，Fe10‑35at％，Co 0‑15at％，Cr 6‑20at％，Al 8‑20at％。从已知的高Co共晶高熵合金成分出发，降低Co含量的同时，通过调控Ni/Fe和Ni/Al的比值来控制FCC相和B2相体积分数，使合金具有合适的FCC相和B2相，且无需经过热处理过程，使得合金的强度和塑性同时提升，在保证低成本的同时表现出优异的铸态力学性能，方法简单，具有工业应用前景。
Description
技术领域
本发明属于金属材料技术领域，具体涉及一种富镍铁低钴的高强双相镍基合金及其制备方法。
背景技术
高熵合金自提出以来，在物理冶金领域受到越来越广泛的关注。多主元、高浓度的特点使高熵合金具有独特的物理冶金行为，进而表现出优异的力学和物理性能，如低温力学性能和抗辐照性能等。因此，高熵合金作为结构材料应用在极端环境下具有广阔的应用前景，是国防工业领域重点关注的先进金属结构材料之一。
在众多的高熵合金体系中，共晶或双相高熵合金表现出出色的综合力学性能。双相高熵合金通常由耦合的软相与硬相组成，在变形过程中，界面起到强化作用的同时可协调两相变形，使合金在铸态条件下就具有高强度与拉伸塑性。专利号ZL201410222977.8和ZL201810521975.7的专利中分别报道了两种具有优异力学性能的Al-Co-Cr-Fe-Ni系共晶高熵合金。并且，通过热机械处理优化双相组织可进一步提升合金性能。此外，双相高熵合金继承了共晶合金优异的铸造性能，可显著解决高熵合金流动性差、偏析严重等问题，极适合工业制备。然而，现有双相高熵合金通常含有大量的Co元素，成本较高，限制了其工程应用。因此，开发低钴含量的双相合金，同时保持其优异的力学性能具有重要意义。
文献【Ye Lu,Mengdi Zhang,Lijun Zhang,Pengfei Yu,Rui Li,Xingshuo Liu,Yifei Zhang,Gong Li,Cobalt-element-free eutectic medium-entropy alloys withsuperior mechanical performance and processability,Materials Science andEngineering:A,801(2021)140421】中报道了一种不含Co元素的CrFeNiNb0.35共晶高熵合金，其压缩性能超过2000MPa。然而，考虑到共晶组成相FCC和Laves中的Laves较脆，几乎不具有拉伸塑性，严重限制了合金的工业应用。
文献【Xi Jin,Juan Bi,Lu Zhang,Yang Zhou,Xingyu Du,Yuxin Liang,Bangsheng Li,A new CrFeNi2Al eutectic high entropy alloy system withexcellent mechanicalproperties,Journal ofAlloys and Compounds,770(2019)655-661】中报道了一种不含Co元素的CrFeNi2Al0.8共晶高熵合金。然而，其抗拉强度不到1000MPa，塑性不到15％。强度和塑性均显著低于文献【Xuzhou Gao,Yiping Lu,Bo Zhang,Ningning Liang,Guanzhong Wu,Gang Sha,Jizi Liu,Yonghao Zhao,Microstructuralorigins of high strength and high ductility in an AlCoCrFeNi2.1eutectic high-entropy alloy,Acta Materialia,141(2017)59-66】中报道的含Co元素的Al-Co-Cr-Fe-Ni系共晶高熵合金。
专利号为CN202111014152.3的专利中报道了一种不含Co元素的Al-Cr-Fe-Ni系铁基中熵合金，其铸态力学性能与含Co的共晶高熵合金接近，经过热处理后虽然塑性提升，但合金强度降低，且热处理过程是首先通过冷轧处理，使合金变形，再在1150-1250℃进行保温，且重复上述冷轧和高温处理多次，过程较繁琐；因此如何通过更为简单的方法，在保证合金强度不降低的情况下，同时具有合适的塑性，且合金价格低廉，还需要进一步研究。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种富镍铁低钴的高强双相镍基合金及其制备方法，从已知的高Co共晶高熵合金成分出发，降低了Co元素含量，降低了成本，并通过同时调控Ni/Fe和Ni/Al的比值来控制FCC相和B2相体积分数，使合金具有合适的FCC相和B2相，且无需经过热处理过程，使得合金的强度和塑性同时提升，在保证低成本的同时表现出优异的铸态力学性能，方法简单，具有工业应用前景。合金中Ni的含量升高，成为主要元素，为镍基合金，与共晶高熵合金不同。
本发明具体是通过如下技术方案来实现的。
一种富镍铁低钴的高强双相镍基合金，包括以下摩尔百分比的组分：Ni 35.5-55at％，Fe 10-35at％，Co 0-15at％，Cr 6-20at％，Al 8-20at％。
优选的，包括以下摩尔百分比的组分：Ni 35.5-45at％，Fe 18-25at％，Co 0-15at％，Cr 8-12at％，Al 14-18at％。
优选的，1.4≤Ni/Fe≤2.4且2.2≤Ni/Al≤3。
更优选的，还可以包含一项或多项以下摩尔百分比的组分：W：0-3at％，Mo：0-3at％，Nb：0-1at％，Ti：0-2.5at％，C：0-0.2at％，B：0-0.1at％，Zr：0-0.15at％，Ta：0-0.1at％，Hf：0-0.1at％，且W、Mo、Nb、Ti、C、B、Zr、Ta和Hf的用量不同时为0。
优选的，所述合金组织为FCC相和B2相，且通过同时调控Ni/Fe和Ni/Al的比值来控制FCC相和B2相体积分数。
上述富镍铁低钴的高强双相镍基合金的制备方法，包括以下步骤：
将合金原料预处理，之后按照对应的摩尔百分比称取各合金原料，之后将各合金原料混合；在惰性气氛条件下，将混合后的原料进行熔炼，即制得所述合金。
优选的，所述熔炼过程可采用工业常用的熔炼方式，例如电弧熔炼、感应熔炼、电渣熔炼、电阻熔炼。
本发明与现有技术相比具有如下有益效果：
本发明的有益效果主要体现在成本低、力学性能优异、工艺简单，具体为：
(1)成本低：本发明用Ni和Fe元素替换Co元素，获得富镍铁低钴的高强双相镍基合金，其机理在于：
Ni、Fe、Co元素作为无限互溶元素，在双相高熵合金中对相组成的影响可通过平均价电子浓度评估。三种元素的价电子浓度分别为10、9、8，因此用Ni和Fe元素替换Co元素可在降低成本的同时保持合金价电子浓度不变，使两相体积分数变化控制在一定范围内，保持双相微观组织。
(2)力学性能优异，即合金强度提高的同时，塑性也提高，其重点在于通过限定2.2≤Ni/Al≤3且1.4≤Ni/Fe≤2.4实现：由于Ni元素倾向于与Al元素结合，会促进初生B2相形成，这有利于提升合金的强度，这是因为，一方面，相比于FCC相，B2相具有更高的强度，B2相体积分数增加可提升合金的强度；另一方面，初生B2相可以与基体共同形成异质结构，在拉伸过程中引入背应力强化，从而提升合金的力学性能。拉伸力学性能测试结果表明，Co元素降低后拉伸强度不降反升，同时塑性保持在15％以上。对比其他双相高熵合金，该合金铸态力学性能十分优异，因此，发明的富镍铁低钴的高强双相镍基合金具有重要的工业应用价值。本发明通过限定2.2≤Ni/Al≤3且1.4≤Ni/Fe≤2.4来协调合金中B2相和FCC相体积分数，进而保证合金在降低Co元素时，强度和塑性得到同时提升；
另外，Al元素会与氧原子结合，在样品表面形成致密的Al2O3薄膜，阻止氧元素进入样品内部，从而提升合金的高温抗氧化性能；Cr元素对有害相形成与合金耐蚀性能有重要影响。一方面，过多的Cr元素添加会促进σ、μ等硬脆拓扑密排相形成，严重损害合金的塑性。另一方面，Cr元素能在腐蚀过程中在样品表面迅速形成致密的Cr2O3氧化膜，阻止腐蚀介质向样品内部渗入，从而提升合金耐蚀性能。本发明为了保证服役环境下合金优异的力学性能与耐腐蚀性能，采用了6-20at％的Cr含量；微量元素可以起到固溶强化、析出强化、强化晶界等作用，显著提升合金的室温和高温力学性能，本发明考虑添加了W、Mo、Nb、Ti、C、B、Zr、Ta、Hf等微量元素以获得高强双相合金。其中，W、Mo、Nb、C等元素添加会引入晶格畸变，起到固溶强化的作用；B、Zr元素更容易偏聚到晶界与相界，起到强化晶界的作用；Ti、Ta、Hf会促进合金中纳米析出相的形成，起到析出强化的作用；
通过上述调控方法制备的合金，强度为1.3-1.5GPa，拉伸塑性为15％-17％，而调整之前合金的强度为1.3GPa，拉伸塑性为13％，强度不但没有降低，反而升高，且塑性也升高，另外，由于Co元素含量降低，极大地降低了合金成本；
(3)工艺简单：通过上述方法，合金不需要经过复杂的热处理过程，采用工业常用的熔炼方式进行熔炼即可，不存在生产工艺壁垒，方法简单，降低了生产成本，提高了生产效率，适合大规模工业化生产应用。
附图说明
图1为实施例1提供的高强双相镍基合金的铸态显微组织图片。
图2为实施例1提供的高强双相镍基合金的室温拉伸应力应变曲线。
图3为实施例2提供的高强双相镍基合金的铸态显微组织图片。
图4为实施例2提供的高强双相镍基合金的室温拉伸应力应变曲线。
图5为实施例3提供的高强双相镍基合金的铸态显微组织图片。
图6为实施例3提供的高强双相镍基合金的室温拉伸应力应变曲线。
图7为对比例1提供的双相高熵合金的铸态显微组织图片。
图8为对比例1提供的双相高熵合金的室温拉伸应力应变曲线。
图9为对比例2提供的双相高熵合金的铸态显微组织图片。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案能予以实施，下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步说明，但所举实施例不作为对本发明的限定。
下述各实施例中所述实验方法和检测方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均可在市场上购买得到。
本发明提供一种富镍铁低钴的高强双相镍基合金，包括以下摩尔百分比的组分：Ni 35.5-55at％，Fe 10-35at％，Co 0-15at％，Cr 6-20at％，Al 8-20at％。
优选的，包括以下摩尔百分比的组分：Ni 35.5-45at％，Fe 18-25at％，Co 0-15at％，Cr 8-12at％，Al 14-18at％，1.4≤Ni/Fe≤2.4且2.2≤Ni/Al≤3。
更优选的，还可以包含一项或多项以下摩尔百分比的组分：W：0-3at％，Mo：0-3at％，Nb：0-1at％，Ti：0-2.5at％，C：0-0.2at％，B：0-0.1at％，Zr：0-0.15at％，Ta：0-0.1at％，Hf：0-0.1at％，且W、Mo、Nb、Ti、C、B、Zr、Ta和Hf的用量不同时为0。
采用的Ni、Fe、Co、Cr、Al、W原料均为工业级原料。
上述富镍铁低钴的高强双相镍基合金的制备方法，包括以下步骤：
将合金原料预处理，之后按照对应的摩尔百分比称取各合金原料，之后将各合金原料混合；在惰性气氛条件下，将混合后的原料进行熔炼，即制得所述合金。熔炼过程可采用工业常用的熔炼方式，例如电弧熔炼、感应熔炼、电渣熔炼、电阻熔炼。
用Ni和Fe元素替换Co元素，并通过同时调控Ni/Fe和Ni/Al的比值来控制FCC相和B2相体积分数(2.2≤Ni/Al≤3且1.4≤Ni/Fe≤2.4)，使合金具有合适的FCC相和B2相，且无需经过热处理过程，使得合金的强度和塑性同时提升，在保证低成本的同时表现出优异的铸态力学性能，方法简单，具有工业应用前景。
实施例1
一种富镍铁低钴的高强双相镍基合金，由以下摩尔百分比的组分制成：
Ni：37.985at％，Fe：18at％，Co：15at％，Cr：10at％，Al：17at％，W：2at％,B：0.05at％，Zr：0.05at％，Ti：0.05at％；Ni/Fe＝2.11，Ni/Al＝2.23；
一种富镍铁低钴的高强双相镍基合金的制备方法，包括以下步骤：
S1、超声清洗：将Ni、Fe、Co、Cr、Al、W、B、Zr、Ti合金原料使用机械研磨方法去除元素表面的氧化皮，然后置于不同容器中并加入酒精溶液，超声清洗，取出后吹干酒精得到超声处理后的原料；
S2、配料：将元素的摩尔百分比转换成质量百分比后，分别称量S1得到的Ni：16.301g、Fe：7.346g、Co：6.460g、Cr：3.800g、Al：3.352g、W：2.687g、B：0.004g、Zr：0.033g、Ti：0.018g原料并混合；
S3：熔炼：将S2混合好的原料放入真空非自耗电弧炉的坩埚中，关闭炉门，抽真空至5×10-3Pa然后反冲高纯氩气至0.06MPa；起弧后，首先对钛锭进行熔炼以吸收炉内残留的氧气，然后对S2中混合好的原料进行熔炼，同时开启电磁搅拌，所述熔炼电流为180A，搅拌电流为1A，熔炼温度为1600℃，熔炼时间为2min；待样品熔炼完成并彻底冷却后，将其翻面，反复熔炼4次，每次应使合金在液态下保持8min，使得各元素混合均匀，熔炼完成后，将合金熔体浇铸到模具中，即得富镍铁低钴的高强双相镍基合金。
实施例2
一种富镍铁低钴的高强双相镍基合金，由以下摩尔百分比的组分制成：
Ni：39.96at％，Fe：21at％，Co：11at％，Cr：8at％，Al：18at％，W：2at％，C：0.02at％，Ta：0.02at％，Hf：0.02at％；Ni/Fe＝1.9，Ni/Al＝2.22；
上述富镍铁低钴的高强双相镍基合金的制备方法，同实施例1，不同之处在于，原料用量替换为上述配比。
实施例3
一种富镍铁低钴的高强双相镍基合金，由以下摩尔百分比的组分制成：
Ni：44at％，Fe：25at％，Co：0at％，Cr：11at％，Al：17at％，W：2at％，Mo：0.05at％，Nb：0.05at％；Ni/Fe＝1.76，Ni/Al＝2.58；
上述富镍铁低钴的高强双相镍基合金的制备方法，同实施例1，不同之处在于，原料用量替换为上述配比。
实施例4
一种富镍铁低钴的高强双相镍基合金，由以下摩尔百分比的组分制成：
Ni：35.5at％，Fe：25at％，Co：12at％，Cr：11.5at％，Al：14at％，W：1.8at％，Mo：0.1at％，Nb：0.1at％；Ni/Fe＝1.42，Ni/Al＝2.54；
上述富镍铁低钴的高强双相镍基合金的制备方法，同实施例2，不同之处在于，原料用量替换为上述配比。
该实施例中的合金性能与实施例2近似。
实施例5
一种富镍铁低钴的高强双相镍基合金，由以下摩尔百分比的组分制成：
Ni：45at％，Fe：25at％，Co：0at％，Cr：12at％，Al：16at％，W：1at％，Mo：1at％，Ni/Fe＝1.8，Ni/Al＝2.8；
上述富镍铁低钴的高强双相镍基合金的制备方法，同实施例3，不同之处在于，原料用量替换为上述配比。
该实施例中的合金性能与实施例3近似。
对比例1
一种双相高熵合金，包括以下摩尔百分比的组分：
Ni：30at％，Fe：10at％，Co：30at％，Cr：10at％，Al：18at％；W：2at％；Ni/Fe＝3，Ni/Al＝1.66；
上述双相高熵合金的制备方法，同实施例3，不同之处在于，原料用量替换为上述配比。
对比例2
一种双相高熵合金，包括以下摩尔百分比的组分：
Ni：45at％，Fe：18at％，Co：12at％，Cr：8at％，Al：16at％，Mo：1at％，Ni/Fe＝2.5，Ni/Al＝2.81；
上述双相高熵合金的制备方法，同实施例3，不同之处在于，原料用量替换为上述配比。
该实施例中的合金性能与对比例1近似。
对比例3
一种双相高熵合金，包括以下摩尔百分比的组分：
Ni：45at％，Fe：20at％，Co：9at％，Cr：11at％，Al：14at％；W：1at％，Ni/Fe＝2.25，Ni/Al＝3.21；
上述双相高熵合金的制备方法，同实施例3，不同之处在于，原料用量替换为上述配比。
该实施例中的合金性能与对比例1近似。
为了说明本发明提供的一种高强双相镍基合金的各项性能，对实施例1～5和对比例1～3提供的铸态合金进行微观组织表征与力学性能测试，结果如图1～9所示。
图7为对比例1提供的铸态高强双相高熵合金的微观组织图片。对比例1中Co含量相对较高，可以看到合金组织为FCC和B2两相交替排列的共晶组织。图8为对比例1提供的铸态高强双相高熵合金的室温拉伸应力应变曲线。可以看到合金抗拉强度约为1.3GPa，拉伸塑性约为13％。
图9为对比例2提供的铸态双相高熵合金的微观组织图片。对比例2中的Ni/Fe含量高于2.4，可以看到合金组织由大量初生FCC枝晶和少量共晶组织构成。由于合金中B2相体积分数太低，合金强度不足，对比例2的合金力学性能与对比例1近似。对比例3中的Ni/Al含量高于3，其微观组织与力学性能均与对比例2近似。对比例2和对比例3可以证明，严格控制Ni/Fe和Ni/Al比例是保持较高B2相体积分数的关键。图1为实施例1提供的铸态高强双相镍基合金的微观组织图片，与对比例1相比，部分Co元素被Ni和Fe替代，Co含量由30at％降至15at％，可以看到合金的组织与对比例1相似，为FCC和B2两相交替排列的全共晶组织。这是由于Ni、Fe、Co元素作为无限互溶元素，在双相高熵合金中对相组成的影响可通过平均价电子浓度评估，三种元素的价电子浓度分别为10、9、8，因此在一定范围内，用Ni和Fe元素替换Co元素，可在降低成本的同时保持合金价电子浓度不变，使两相体积分数变化控制在一定范围内，保持双相微观组织。
图2为实施例1提供的铸态高强双相镍基合金的室温拉伸应力应变曲线。可以看到合金表现出较高的抗拉强度，约为1.3GPa，同时具有较高的拉伸塑性，约为15％，由此可见，Co元素含量的降低，并不会降低合金的拉伸强度，反而提高了拉伸塑性，且有效地降低了合金的成本。
图3为实施例2提供的铸态高强双相镍基合金的微观组织图片。与实施例1相比，Co元素被进一步替换，由实施例1中的15at％降至11at％，可以看到合金除了FCC和B2两相交替排列的共晶组织，出现了以枝晶形式存在的少量B2初生相。图4为实施例2提供的铸态高强双相镍基合金的室温拉伸应力应变曲线。可以看到合金抗拉强度对比实施例1显著提升，约为1.5GPa，同时拉伸塑性也略有提升，约为16％。这是由于，随着Ni和Fe元素含量的增加，Ni元素倾向于与Al元素结合，会促进初生B2相形成，这有利于提升合金的强度，一方面，相比于FCC相，B2相具有更高的强度，根据复合材料强度计算法则，B2相体积分数增加可提升合金的强度。另一方面，初生B2相可以与基体共同形成异质结构，在拉伸过程中引入背应力强化，从而提升合金的力学性能。
图5为实施例3提供的铸态高强双相镍基合金的微观组织图片，Co元素完全被Ni和Fe元素替换，可以看到合金组织与实施例2接近，除了FCC和B2两相交替排列的共晶组织，出现了以枝晶形式存在的少量B2初生相。图6为实施例3提供的铸态高强双相镍基合金的室温拉伸应力应变曲线。可以看到合金抗拉强度对比实施例2略有下降但仍保持较高水平，约为1.4GPa，同时拉伸塑性略有提升，约为17％。
因此，实施例1-3的富镍铁低钴双相镍基合金抗拉强度约为1.3-1.5GPa，拉伸塑性在15-17％之间。相比对比例1的富钴共晶高熵合金，在降低了成本的同时实现了强度和塑性的同时提升。
另外，上述合金成分中，Al元素除了能显著促进B2相的形成，另一方面，Al元素会与氧原子结合，在样品表面形成致密的Al2O3薄膜，阻止氧元素进入样品内部，从而提升合金的高温抗氧化性能，本发明为了获得FCC和B2双相组织，并保证抗氧化性能，采用了8-20at％的Al含量；Cr元素对有害相形成与合金耐蚀性能有重要影响。一方面，过多的Cr元素添加会促进σ、μ等硬脆拓扑密排相形成，严重损害合金的塑性。另一方面，Cr元素能在腐蚀过程中在样品表面迅速形成致密的Cr2O3氧化膜，阻止腐蚀介质向样品内部渗入，从而提升合金耐蚀性能。本发明为了保证服役环境下合金优异的力学性能与耐腐蚀性能，采用了6-20at％的Cr含量。微量元素可以起到固溶强化、析出强化、强化晶界等作用，显著提升合金的室温和高温力学性能，本发明考虑添加了W、Mo、Nb、Ti、C、B、Zr、Ta、Hf等微量元素以获得高强双相合金；其中，W、Mo、Nb、C等元素添加会引入晶格畸变，起到固溶强化的作用；B、Zr元素更容易偏聚到晶界与相界，起到强化晶界的作用；Ti、Ta、Hf会促进合金中纳米析出相的形成，起到析出强化的作用。
综上，本发明探究了用Ni和Fe元素替换Co元素对双相高熵合金微观组织与力学性能的影响规律。结果表明，少量Ni和Fe元素替换Co元素不会改变共晶高熵合金的微观组织和力学性能，但可以降低合金成本，当大量Ni和Fe元素替换Co元素后合金共晶体积分数减少，出现枝晶形式的B2初生相。这一组织转变有利于提升合金的强度并保持合金的塑性。铸态条件下，合金的最高强度可达约1.5GPa，同时塑性为17％。这一结果证明了用Ni和Fe元素替换Co元素，在降低成本的同时保持合金优异力学性能的可行性。
本发明提供的制备方法操作简单，适应性强，可以通过现有工业设备轻易实现，对合金大规模生产具有重要意义。
需要说明的是，本发明权利要求书中涉及数值范围时，应理解为每个数值范围的两个端点以及两个端点之间任何一个数值均可选用，由于采用的步骤方法与实施例相同，为了防止赘述，本发明描述了优选的实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (6)
1.一种富镍铁低钴的高强双相镍基合金，其特征在于，包括以下摩尔百分比的组分：Ni35.5-55 at%，Fe 10-35 at%，Co 0-15 at%，Cr 8-12 at%，Al 8-20 at%；
1.4≤Ni/Fe≤1.9且2.2≤Ni/Al≤3；
还包含一项或多项以下摩尔百分比的组分：W：0-3 at%，Mo：0-3 at%，Nb：0-1 at%，Ti：0-2.5 at%，C：0-0.2 at%，B：0-0.1 at%，Zr：0-0.15 at%，Ta：0-0.1 at%，Hf：0-0.1 at%，且W、Mo、Nb、Ti、C、B、Zr、Ta和Hf的用量不同时为0；
将合金原料预处理，按照对应的摩尔百分比称取各合金原料，之后将各合金原料混合；在惰性气氛条件下，将混合后的原料进行熔炼，即制得所述合金；
合金组织为初生B2枝晶和FCC/B2共晶。
2.根据权利要求1所述的富镍铁低钴的高强双相镍基合金，其特征在于，包括以下摩尔百分比的组分：Ni 35.5-45 at%，Fe 18-25 at%，Co 0-15 at%，Cr 8-12 at%，Al 14-18at%；
还包含一项或多项以下摩尔百分比的组分：W：0-3 at%，Mo：0-3 at%，Nb：0-1 at%，Ti：0-2.5 at%，C：0-0.2 at%，B：0-0.1 at%，Zr：0-0.15 at%，Ta：0-0.1 at%，Hf：0-0.1 at%，且W、Mo、Nb、Ti、C、B、Zr、Ta和Hf的用量不同时为0。
3.根据权利要求1或2所述的富镍铁低钴的高强双相镍基合金，其特征在于，通过同时调控Ni/Fe和Ni/Al的比值来控制FCC相和B2相体积分数。
4.根据权利要求1所述的富镍铁低钴的高强双相镍基合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将合金原料预处理，按照对应的摩尔百分比称取各合金原料，之后将各合金原料混合；在惰性气氛条件下，将混合后的原料进行熔炼，即制得所述合金。
5.根据权利要求4所述的富镍铁低钴的高强双相镍基合金的制备方法，其特征在于，所述熔炼过程采用工业常用的熔炼方式。
6.根据权利要求5所述的富镍铁低钴的高强双相镍基合金的制备方法，其特征在于，所述熔炼方式为电弧熔炼、感应熔炼、电渣熔炼或电阻熔炼。
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