KR101915906B1

KR101915906B1 - V-Cr-Fe-Ni계 고강도 고엔트로피 합금

Info

Publication number: KR101915906B1
Application number: KR1020170105477A
Authority: KR
Inventors: 조용희; 김동근; 최원미; 손석수; 김형섭; 이병주; 이성학
Original assignee: 포항공과대학교 산학협력단
Priority date: 2017-08-21
Filing date: 2017-08-21
Publication date: 2018-11-06
Also published as: WO2019039743A1

Abstract

본 발명은 바나듐, 크롬, 철, 니켈 및 을 주성분으로 하는 4원계의 신규한 고엔트로피 합금에 관한 것이다.
본 발명에 따른 고엔트로피 합금은, V: 5~25 at%, Cr: 10~20 at%, Fe: 15~25 at%, Ni: 40~60 at%와, 나머지 불가피한 불순물을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

V-Cr-Fe-Ni계 고강도 고엔트로피 합금 {High Entropy Alloy Based Vanadium, Chromium, Iron and Nickle}

본 발명은 바나듐(V), 크롬(Cr), 철(Fe) 및 니켈(Ni)을 주성분으로 하는 새로운 조성의 고엔트로피 합금에 관한 것이다.

고엔트로피 합금(high-entropy alloy, HEA)은 일반적인 합금인 철강, 알루미늄 합금, 타이타늄 합금 등과 같이 합금을 구성하는 주 원소가 하나인 합금과 달리 다섯 가지 이상의 구성 원소를 비슷한 비율로 합금화하여 얻어지는 다원소 합금으로서, 합금 내의 혼합 엔트로피가 높아 금속간화합물 또는 중간상이 형성되지 않고 면심입방격자(face-centered cubic, FCC) 또는 체심입방격자(body-centered cubic, BCC)와 같은 단상(single phase) 조직을 갖는 금속 소재이다.

특히, Co-Cr-Fe-Mn-Ni 계열의 고엔트로피 합금의 경우, 우수한 극저온 물성, 높은 파괴인성과 내식성을 가지기 때문에 극한환경에 적용할 수 있는 소재로 각광받고 있다.

이러한 고엔트로피 합금을 설계하는 데 있어 중요한 두 가지 요소는 합금을 구성하는 원소들의 조성 비율과 합금계의 구성 엔트로피이다.

상기 고엔트로피 합금의 조성 비율로, 전형적인 고엔트로피 합금은 최소 다섯 가지 이상의 주요 합금 원소들로 구성하고 있어야 하며, 주요 합금 구성 원소 외에 다른 원소를 첨가할 경우, 그 첨가량은 5 at% 미만이여야 한다. 하지만 최근에는 고엔트로피 합금의 개념이 확장되고 있으며, 4원계 고엔트로피 합금도 보고되고 있다.

한편, 기존의 Co-Cr-Fe-Mn-Ni 계열의 고엔트로피 합금의 경우 극저온에서 다량의 변형쌍정 발생을 통해 우수한 극저온 물성을 갖는다고 알려져 있다.

면심입방격자(FCC) 구조를 가지는 고 엔트로피 합금은 극저온에서 파괴인성이 뛰어날 뿐만 아니라 내식성이 우수하고 고강도, 고연성의 우수한 기계적 물성을 지니고 있어 극저온 재료로써 개발이 촉진되고 있다.

그런데 Co는 매우 고가의 원소이기 때문에 Co를 다량 포함하는 합금의 경우 널리 사용되는데 있어 가격이 장애 요소가 될 수 있고, Mn의 경우 제조 상에 많은 어려움을 유발하는 문제점이 있다. 그러므로 Co의 함량을 최소화하고 제조상의 어려움을 유발하는 Mn을 첨가하지 않으면서도 Co-Cr-Fe-Mn-Ni 계열의 고엔트로피 합금과 유사한 물성을 구현할 수 있는 고엔트로피 합금의 개발이 요구되고 있다.

미국 공개특허공보 제2002/0159914호

본 발명의 목적은 V, Cr, Fe 및 Ni을 주요 원소로 포함하는 4원계 합금을 기반으로 면심입방(FCC)의 단상조직을 가질 때는 극저온에서 1 GPa의 고강도를 가지며, 추가로 석출강화를 활용하여 ~1.5 GPa의 초고강도를 갖는 새로운 조성의 고엔트로피 합금과 이의 제조방법을 제공하는데 있다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 측면은, V: 5~25 at%, Cr: 10~20 at%, Fe: 15~55 at%, Ni: 20~60 at%와, 나머지 불가피한 불순물을 포함하는 고엔트로피 합금을 제공하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 측면은, V: 5~25 at%, Cr: 10~20 at%, Fe: 15~55 at%, Ni: 20~60 at%와, 나머지 불가피한 불순물을 포함하는 용탕을 제조하여 주조하여 고엔트로피 합금 잉곳을 제조하는 단계; 상기 잉곳을 1050~1200℃에서 5~48 시간 동안 균질화처리하고 퀀칭(quenching)하는 단계; 상기 퀀칭된 잉곳을 소정 두께 판재 형태로 냉간 압연하는 단계; 및 상기 냉간 압연된 판재를 700~1000℃에서 10분~24 시간 동안 어닐링처리하는 단계;를 포함하는 고엔트로피 합금의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 고엔트로피 합금은, 기존의 5원계 합금과 달리, V, Cr, Fe 및 Ni를 주요 원소로 포함하는 4원계 조성으로 단상의 FCC 조직을 얻을 수 있으며, 이와 같이 면심입방(FCC)의 단상조직을 가질 경우, 극저온에서 1 GPa의 고강도를 나타내며, 추가로 석출강화처리를 할 경우 ~1.5 GPa의 초고강도를 나타낸다.

또한, 본 발명에 따른 고 엔트로피 합금은 상온에서 보다 오히려 극저온에서 인장강도와 연신율이 향상되며 때문에 극저온 환경과 같은 극한환경에 사용되는 구조용 재료로써 활용 가치가 높다.

도 1은 15 at%의 크롬(Cr)을 고정하고, X at%의 바나듐(V)과 Y at%의 철(Fe) 및 (85-X-Y) at%의 니켈(Ni)의 변화에 따른 합금의 몰 분율에 따른, 700℃에서의 상평형 정보를 나타낸 것이다.
도 2는 도 1의 20V으로 표시된 조성을 가지는 합금의 온도에 따른 평형상의 변화를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예의 고엔트로피 합금을 제조하기 위한 열처리 조건을 나타내는 공정도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 제조한 고엔트로피 합금의 XRD 분석 결과를 나타낸 것이다.
도 5는 도 1의 15V으로 표시된 조성을 가지는 합금의 바람직한 실시예에 따라 900℃ 10분간 어닐링 처리한 고엔트로피 합금의 미세조직의 EBSD 맵이다.
도 6은 도 1의 20V으로 표시된 조성을 가지는 합금의 바람직한 실시예에 따라 800℃ 10분간 어닐링 처리한 고엔트로피 합금의 미세조직의 EBSD 맵이다.
도 7은 도 1의 20V으로 표시된 조성을 가지는 합금의 바람직한 실시예에 따라 1000℃ 10분간 어닐링 처리한 고엔트로피 합금의 미세조직의 EBSD 맵이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 900℃ 10분간 어닐링 처리한 고엔트로피 합금의 상온(25℃) 및 어닐링 조건 조절에 따른 극저온(-196℃) 인장 시험 결과를 나타낸 것이다.
도 9는 도 1의 20V으로 표시된 조성을 가지는 합금의 바람직한 실시예에 따라 온도별로 10분간 어닐링 처리한 고엔트로피 합금의 상온(25℃) 및 어닐링 조건 조절에 따른 극저온(-196℃) 인장 시험 결과를 나타낸 것이다.
도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 어닐링 처리한 고엔트로피 합금과 기존의 고엔트로피 합금 및 극저온 재료의 기계적 물성 비교예이다.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 방법에 대해 상세하게 설명하겠지만 본 발명이 하기의 실시 예들에 제한되는 것은 아니다. 따라서 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변경할 수 있음은 자명하다.

본 발명자들은 공지의 Co-Cr-Fe-Mn-Ni 계열의 고엔트로피 합금과 상이한 합금계, 특히 어닐링 후 FCC 단상을 이루고 극저온에서 1 GPa 이상의 우수한 기계적 물성을 가지며 석출강화를 이용할 시에, 약 1.5 Gpa의 고강도를 가지는 합금을 연구한 결과, V, Cr, Fe, Ni로 이루어진 4원계 합금의 소정 조성 범위가 고강도 고엔트로피 합금을 형성할 수 있음을 밝혀내고 본 발명에 이르게 되었다.

도 1은 15 at%의 크롬(Cr)을 고정하고, X at%의 바나듐(V)과 Y at%의 철(Fe) 및 (85-X-Y) at%의 니켈(Ni)의 변화에 따른 합금의 몰 분율에 따른, 700℃에서의 상평형 정보를 나타낸 것이다.

도 1은 V, Fe, Ni의 함량에 따라 FCC 단상과 FCC + 시그마(σ) 및 시그마(σ) 단상을 유지하는 온도 범위를 보여준다. 도 1에 나타난 바와 같이, 15Cr-10V-20Fe-55Ni(수치는 at%임)에 V을 Ni로 대체할 때, V이 증가함에 따라 FCC 단상 영역에서 FCC + 시그마(σ) 이상(dual phase) 영역으로 옮겨지는 것이 확인된다. 도 1이 의미하는 바는 15 at%의 Cr과 20 at%의 Fe, 그리고 40~60 at%의 Ni, 5~25 at%의 V을 포함하는 4원계 합금들은 V과 Ni의 함량 변화에 따라 FCC단상에서 FCC + 시그마 (σ)의 이상으로 미세조직이 변한다는 것이다.

도 2는 도 1에서 20 at%의 바나듐(V)에 해당하는 조성(20V-15Cr-20Fe-45Ni, 수치는 at%)을 가지는 합금의 온도에 따른 평형상의 변화를 나타낸 것이다.

도 2로부터, 상기 합금은 940℃에서 1270℃까지 FCC 단상을 이루는 합금을 설계할 수 있으며, 그 이하의 온도에서는 시그마(σ) 상이 석출된다는 것을 의미한다.

이상과 같은 상태도를 고려하여 설계된 본 발명에 따른 고엔트로피 합금은, V: 5~25 at%, Cr: 10~20 at%, Fe: 15~55 at%, Ni: 20~60 at%와, 나머지 불가피한 불순물을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 합금을 구성하는 합금원소의 조성범위를 상기와 같이 정한 이유는 다음과 같다.

상기 V 함량이 5 at% 미만일 경우 본 발명에서 요구하는 강도를 구현하기 어렵고 V 함량이 25 at%를 초과할 경우 FCC 단상 조직을 얻기 어려우므로 5~25 at%가 바람직하고, 보다 바람직한 V 함량은 10~20 at%이다.

상기 Cr 함량이 10 at% 미만일 경우 내식성이 감소하고, Cr 함량이 20 at%를 초과할 경우 FCC 단상 조직을 얻기 어려우므로, 10~20 at%가 바람직하고, 보다 바람직한 Cr 함량은 12~18 at%이다.

상기 Fe 함량이 15 at% 미만일 경우 합금의 가격이 상승하고, Fe 함량이 55 at%를 초과할 경우 FCC 단상 조직을 얻기 어려우므로, 15~55 at%가 바람직하고, 보다 바람직한 Fe 함량은 20~50 at%이다.

상기 Ni 함량이 20 at% 미만일 경우 FCC 단상 조직을 얻기 어렵고, Ni 함량이 60 at%를 초과할 경우 합금의 가격이 상승하므로, 20~60 at%가 바람직하고, 보다 바람직한 Ni 함량은 25~55 at%이다.

상기 불가피한 불순물은, 상기 합금원소 이외의 성분으로, 원료 또는 제조과정에 불가피하게 혼입되는 성분으로, 1 at% 이하, 바람직하게는 0.1 at% 이하, 보다 바람직하게는 0.01 at% 이하가 되도록 한다.

본 발명에 따른 고엔트로피 합금은 극저온(-196℃)에서 1 GPa 이상의 인장강도를 가질 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 고엔트로피 합금은 석출경화처리를 통해, 극저온(-196℃)에서 1.3 GPa 이상의 인장강도를 가질 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 고엔트로피 합금은, 재결정화된 면심입방(FCC) 조직을 가질 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 고엔트로피 합금은, 면심입방(FCC) 조직에 시그마 상의 석출물이 분산되어 있는 미세조직을 가질 수 있다.

상기 석출경화처리된 고엔트로피 합금은, V: 5~25 at%, Cr: 10~20 at%, Fe: 15~55 at%, Ni: 20~60 at%와, 나머지 불가피한 불순물을 포함하는 용탕을 제조하여 주조하여 고엔트로피 합금 잉곳을 제조하는 단계; 상기 잉곳을 1050~1200℃에서 5~48 시간 동안 균질화 처리하고 퀀칭(quenching)하는 단계; 상기 퀀칭된 잉곳을 소정 두께 판재 형태로 냉간 압연하는 단계; 및 상기 냉간 압연된 판재를 700~1000℃에서 10분~24 시간 동안 어닐링 처리하는 단계;를 포함하는 방법으로 제조될 수 있다.

상기 균질화 처리는 1050 ℃ 미만에서 수행할 경우 충분히 균질화되지 않고 1200℃ 초과에서 수행할 경우 열처리 비용이 지나치게 상승하고, 5 시간 미만으로 수행할 경우 충분히 균질화되지 않고 48 시간 초과하여 수행할 경우 열처리 비용이 지나치게 상승하므로, 상기 온도 및 시간 범위로 수행하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 어닐링 처리는 700℃ 미만에서 수행할 경우 재결정이 일어나지 않고 1000℃ 초과에서 수행할 경우 인장강도가 크게 저하되며, 10분 미만으로 수행할 경우 충분히 재결정이 일어나게 하기 어렵고 24 시간 초과하여 수행할 경우 열처리 비용이 과도하게 상승하므로, 상기 온도 및 시간 범위로 수행하는 것이 바람직하다.

고엔트로피 합금의 제조

먼저, 순도 99.9% 이상의 V, Cr, Fe, Ni 금속을 준비하였다. 이와 같이 준비한 금속을 아래 표 1과 같은 혼합 비율이 되도록 칭량하였다.

	원료 혼합 비율(at%)
	V	Cr	Fe	Ni
실시예 1	10	15	20	55
실시예 2	15	15	20	50
실시예 3	20	15	20	45
실시예 4	10	15	30	45
실시예 5	10	15	40	35
실시예 6	10	15	50	25
실시예 7	15	15	25	45

이상과 같은 비율로 준비된 원료 금속을 도가니에 장입한 후, 진공유도용해 장비를 사용하여 용해하고, 주형을 사용하여 두께 8mm, 폭 35mm, 길이 100mm의 직육면체 형상의 합금 잉곳(ingot)을 주조하였다.

주조된 두께 8mm의 잉곳을, 도 3에 도시된 바와 같이, 1100℃의 온도에서 6시간 동안 균질화 열처리를 실시한 후, 수냉(quenching)하였다.

균질화된 합금의 표면에 생성된 산화물을 제거하기 위하여, 표면 연마(grinding)을 하였으며, 연마된 잉곳의 두께는 7mm가 되었고, 두께 7mm에서 1.5mmm까지 냉간압연을 진행하였다.

냉간압연 후에 각 합금 판재는 700~1000℃에서 10분간 어닐링 처리 또는 1000℃에서 24시간 어닐링(annealing) 처리를 각각 실시하였다.

XRD 및 미세조직 분석 결과

도 4는 700℃~1000℃에서 10분 그리고 1000 ℃에서 24시간 어닐링 처리한 실시예 1(10V), 실시예 2(15V), 실시예 3(20V)에 따른 합금의 상온에서의 XRD 측정 결과를 나타낸 것이다.

도 4에서, '1'은 실시예 1 합금, '2'는 실시예 2 합금, '3'은 실시예 3 합금을 각각 의미하고, '700, 750, 800, 900, 1000'은 어닐링 온도를 의미하며, '10m'과 '24h'는 각각 10분 동안, 24시간 동안 어닐링을 수행한 것을 의미한다..

XRD 측정은 시편의 연마 시의 변형으로 인한 상변태를 최소화하기 위하여 사포 600번, 800번, 1200번, 2000번 순서로 연마 후, 8% 과염소산(Perchloric acid)에서 전해 에칭을 수행한 후 진행하였다.

그 결과, 도 4에서 확인되는 바와 같이, 실시예 1 과 실시예 2 합금의 경우, XRD 분석 상으로 모두 FCC 단상으로 이루어져 있는 것으로 확인되었다.

특히, 실시예 3 합금의 경우, 800℃ 와 900℃에서 10분 어닐링한 경우 시그마(σ) 상이 석출되었으며 1000℃에서 어닐링한 경우 FCC 단상으로 이루어져 있는 것으로 확인되었다.

도 5는 900℃에서 10분간 어닐링 처리한 실시예 2에 따른 합금의 EBSD 맵을 나타낸 것이다.

도 5에 나타난 바와 같이, 900℃에서 10분간 어닐링 처리하여 제조한 실시예 2에 따른 합금은, XRD 분석 결과와 동일하게 FCC 조직을 갖는 것으로 나타났으며, 평균 결정립 크기가 약 4.46㎛의 크기를 가지고 압연에 의해 변형된 조직이 완전하게 재결정화된 미세조직을 가진다.

도 6은 800℃에서 10분간 어닐링 처리한 실시예 3에 따른 합금의 EBSD 맵을 나타낸 것이다.

도 6에 나타난 바와 같이, 800℃에서 10분간 어닐링 처리하여 제조한 실시예 3에 따른 합금은, XRD 분석 결과와 동일하게 FCC +시그마(σ) 이상 조직을 갖는 것으로 나타났으며, 평균 결정립 크기가 약 1.9㎛의 크기를 가지며 석출물에 의한 결정립 성장 방해효과로 미세한 결정립 크기를 가진다.

도 7은 1000℃에서 10분간 어닐링 처리한 실시예 3에 따른 합금의 EBSD 맵을 나타낸 것이다.

도 7에 나타난 바와 같이, 1000℃에서 10분간 어닐링 처리하여 제조한 실시예 3에 따른 합금은, XRD 분석 결과와 동일하게 FCC 조직을 갖는 것으로 나타났으며, 평균 결정립 크기가 약 14.4㎛의 크기를 가지며 도 6의 달리 800℃에서 10분간 어닐링 처리한 조직과 달리 석출물이 없기 때문에 조대한 결정립 크기를 가진다.

인장시험 결과

도 8과 아래 표 2는 900℃에서 10분간 어닐링 처리하여 제조한 실시예 1~3에 따른 합금의 상온(25℃) 및 극저온(-196℃)에서의 인장시험 결과를 나타낸 것이다.

시편	상온			극저온
시편	항복강도 (MPa)	인장강도 (MPa)	연신율 (%)	항복강도 (MPa)	인장강도 (MPa)	연신율 (%)
실시예 1	536	851	60.7	690	1132	72
실시예 2	567	902	62.7	718	1207	74.2
실시예 3	715	1047	46.2	890	1397	47.2
실시예 4	-	-	-	613	1024	73.3
실시예 5	-	-	-	584	1018	80.8
실시예 6	-	-	-	688	1074	79.2
실시예 7	-	-	-	682	1154	77.8

900℃에서 10분간 어닐링 처리하여 제조한 실시예 1~3에 따른 합금의 상온 인장 특성은, 항복강도 536~715 MPa, 인장강도 851~1047 MPa, 연신율 약 46~62%를 나타내었다.

한편, 실시예 1~7에 따른 합금의 극저온에서의 인장 특성은 항복강도 584~890 MPa, 인장강도 1018~1397 MPa, 연신율 약 47~80%로, 실시예 1~3은 상온에 비해 우수한 인장특성을 나타내며, 실시예 4~7도 우수한 인장강도와 연신율을 나타낸다.

즉, 본 발명에 따른 고엔트로피 합금은 기존의 FCC 단상 구조를 갖는 고엔트로피 합금과 동일하게, 상온에 비해 극저온에서의 강도 및 연성이 우수하다.

도 9와 아래 표 3은 다양한 온도에서 10분간 어닐링 처리하여 제조한 실시예 3에 따른 합금의 상온(25℃) 및 극저온(-196℃)에서의 인장시험 결과를 나타낸 것이다.

시편	상온			극저온
시편	항복강도 (MPa)	인장강도 (MPa)	연신율 (%)	항복강도 (MPa)	인장강도 (Mpa)	연신율 (%)
실시예 3 (800℃)	741	1155	25.2	933	1472	29.1
실시예 3 (900℃)	715	1047	46.2	890	1397	47.2
실시예 3 (950℃)	689	992	52	833	1343	56.4
실시예 3 (985℃)	474	914	70.9	679	1256	79.4
실시예 3 (1000℃)	355	787	85	430	1106	97.8

다양한 온도에서 10분간 어닐링 처리하여 제조한 실시예 3에 따른 합금의 상온 인장 특성은, 항복강도 355~741 MPa, 인장강도 787~1155 MPa, 연신율 약 25.2~85%를 나타내었다.

한편, 극저온에서의 인장 특성은 항복강도 430~933 MPa, 인장강도 1106~1472 MPa, 연신율 약 29.1~97.8%로 상온에 비해 우수한 인장특성을 나타낸다.

특히 실시예 3 합금 중에, 800~900℃에서 어닐링 처리한 합금의 경우, 시그마 상의 석출에 따른 석출강화 및 결정립 미세화 효과에 의하여 인장강도가 1000℃에서 어닐링하여 시그마 상이 석출되지 않은 FCC 단상 조직을 갖는 것에 비해 강도를 더욱 더 향상시킬 수 있어 강도 향상의 측면에서는 보다 바람직한 합금이라고 할 수 있다.

이상과 같은 인장시험 결과를 통해, 본 발명에 따른 고엔트로피 합금은 재결정이 된 상태에서 우수한 극저온 기계적 물성을 나타낸 것이 확인된다. 또한 기존의 FCC 단상 구조를 갖는 고엔트로피 합금과 동일하게, 상온에 비해 극저온에서의 강도 및 연성이 우수하다.

도 10은 다양한 온도에서 10분간 어닐링 처리하여 제조한 실시예 1~3에 따른 합금의 극저온 인장시험 결과(도면상 보라색 삼각형으로 표시된 것)과 기존에 보고된 고엔트로피 합금의 극저온 기계적 물성을 비교한 것이다.

도 10에 있어서 기존에 보고된 비교예의 조성은 아래 표 4와 같다.

비교예	실제 조성 비율 (at%)
CrMnFeCoNi	1:1:1:1:1
CrFeCoNi	1:1:1:1
CrMnCoNi	1:1:1:1
MnFeCoNi	1:1:1:1
MnCoNi	1:1:1
MnFeNi	1:1:1
FeCoNi	1:1:1

도 10에서 확인되는 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 합금들은 기존의 CrMnFeCoNi 합금과 동등 이상의 물성을 구현할 수 있으며, 기타 알려진 고엔트로피 합금에 비해 우수한 강도와 연신율을 구현할 수 있다.

Claims

V: 5~25 at%, Cr: 10~20 at%, Fe: 15~55 at%, Ni: 20~60 at%와, 나머지 불가피한 불순물을 포함하는 고엔트로피 합금.
제1항에 있어서,
상기 고엔트로피 합금은 면심입방(FCC) 격자 구조로 이루어진 고엔트로피 합금.
제1항에 있어서,
상기 V 함량이 10~20 at%인 고엔트로피 합금.
제1항에 있어서,
상기 Cr 함량이 12~18 at%인 고엔트로피 합금.
제1항에 있어서,
상기 Fe 함량이 20~50 at%인 고엔트로피 합금.
제1항에 있어서,
상기 Ni 함량이 25~55 at%인 고엔트로피 합금.
제1항에 있어서,
상기 고엔트로피 합금은 극저온(-196℃)에서 1 GPa 이상의 인장강도를 갖는 고엔트로피 합금.
제1항에 있어서,
상기 고엔트로피 합금은 석출경화처리가 된 것으로, 극저온(-196℃)에서 1.3 GPa 이상의 인장강도를 갖는 고엔트로피 합금.
제8항에 있어서,
상기 고엔트로피 합금의 미세조직은 면심입방 기지 조직에 시그마 상의 석출물이 분산되어 있는 고엔트로피 합금.
V: 5~25 at%, Cr: 10~20 at%, Fe: 15~55 at%, Ni: 20~60 at%와, 나머지 불가피한 불순물을 포함하는 용탕을 제조하여 주조하여 고엔트로피 합금 잉곳을 제조하는 단계;
상기 잉곳을 1050~1200℃에서 5~48 시간 동안 균질화처리하고 퀀칭(quenching)하는 단계;
상기 퀀칭된 잉곳을 소정 두께 판재 형태로 냉간 압연하는 단계; 및
상기 냉간 압연된 판재를 700~1000℃에서 10분~24 시간 동안 어닐링 처리하는 단계;
를 포함하는 고엔트로피 합금의 제조방법.