【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及材料制備及高熵合金，尤其涉及一種高密度高強度高熵合金及制備方法。
技術介紹
1、高熵合金是20世紀90年代提出的一種新型合金材料。高熵合金具有一系列優異的特性，包括高硬度、高加工硬化、耐高溫軟化、耐腐蝕、高電阻率等特性組合，使得高熵合金的潛在應用前景非常廣泛，成為當今研究熱點之一。高密度高強度高熵合金作為在核工業、航空航天及高壓物理等領域具有重要應用前景材料，其成分設計優化與制備技術研發一直是基礎科學與應用技術的研究前沿和熱點問題之一。
2、現有的具有高密度特性的高熵合金體系中，在成分設計、熔煉制備等方面仍具有顯著不足。高密度高強度主要采用難熔金屬(w、ta、mo、hf、nb等)為基進行成分調制，但是，難熔金屬熔點高導致耗能高，各成分熔點溫度差異大、密度差異大，難以形成組織均勻的合金材料。另外，高密度高強度高熵合金主要依靠熔煉后采用熱變形量方式來提升性能，但仍然存在性能不足、熱變形難度大、易鍛造開裂等技術難題，且工藝流程長、異形件成形難度大、致密度低、組織不均勻、力學性能不穩定等技術難題，合金體系發展與應用受到極大的限制。
技術實現思路
1、本專利技術克服現有技術不足，提出一種具有高密度高強度的高熵合金制備方法。
2、為了實現上述技術目的，本專利技術提供的技術方案為：
3、一種高密度高強度高熵合金的制備方法，包括如下步驟：
4、步驟1：配置高熵合金預合金粉和鎢粉的混合粉料；
5、步驟2：將步驟1混合粉料進行高
6、步驟3：將步驟2混合粉料a進行冷等靜壓成型得到成型坯；
7、步驟4：將步驟3成型坯進行真空熱除氣、熱等靜壓致密合金化、退火處理后得到高密度高強度高熵合金。
8、進一步的，所述步驟1，高熵合金預合金粉和鎢粉的質量比為1：0.5～2。
9、進一步的，所述步驟1，所述高熵合金預合金粉為alfecocrni2.1或alfecocrni或(cocrni)82ti9al9，其中alfecocrni2.1各元素原子比為al：fe：co：cr：ni＝1：1：1：1：2.1，alfecocrni各元素原子比為al：fe：co：cr：ni＝1：1：1：1：1，(cocrni)82ti9al9各元素原子比為(cocrni)：ti：al＝82：9：9且其中(cocrni)各元素原子比為co：cr：ni＝1：1：1。
10、進一步的，所述步驟2，高能球磨的具體方法包括先采用無介質干磨進行合金化，然后采用占粉末總質量100％-200％的乙醇為介質濕磨進行均勻化。
11、進一步的，所述步驟2，球磨使用不銹鋼罐和不銹鋼球，球料比為8:1-15:1，球磨時間為30h-40h，轉速為250r/m-300r/m。
12、進一步的，所述步驟2，高能球磨后還包括將球磨罐加熱抽真空，加熱至100℃，保溫10-15小時進行粉末干燥。
13、進一步的，所述步驟3，冷等靜壓成型的壓力為200mpa-270mpa，時間為240s-360s。
14、進一步的，所述步驟4，真空熱除氣的溫度為650℃-800℃，熱除氣時間為1h-3h。
15、進一步的，所述步驟4，熱等靜壓致密合金化溫度比預合金化粉熔點低為50℃-200℃，壓力90mpa-110mpa，時間為1h-2h。
16、進一步的，所述步驟4，退火溫度為900℃-1000℃。
17、本專利技術還提供一種高密度高強度高熵合金，該合金為高熵合金預合金粉和鎢粉，高熵合金預合金粉和鎢粉的質量比為1：0.5～2，所述高熵合金預合金粉為alfecocrni2.1或alfecocrni或(cocrni)82ti9al9，其中alfecocrni2.1各元素原子比為al：fe：co：cr：ni＝1：1：1：1：2.1，alfecocrni各元素原子比為al：fe：co：cr：ni＝1：1：1：1：1，(cocrni)82ti9al9各元素原子比為(cocrni)：ti：al＝82：9：9且其中(cocrni)各元素原子比為co：cr：ni＝1：1：1。
18、本專利技術具有如下有益效果：
19、1、本專利技術采用高密度的鎢粉與塑性較好的鐵基高熵合金混合均勻后，經熱等靜壓高溫高壓作用形成近全致密的高熵合金，通過高密度的鎢調控可獲得高密度的高熵合金。
20、2、塑性較好的高熵合金中加入高熔點鎢粒子，固溶于高熵合金中起到固溶強化作用，同時未完全溶于基體中的鎢粒子起到彌散強化和位錯釘扎作用，獲得高強度高熵合金。
21、3、高熵合金成分熔點相近，易形成成分均勻的預合金化粉。預合金化粉與高熔點鎢粉進行高能球磨機械合金化，實現了成分均勻混合和晶粒細化。高能球磨細顆粒具有較高的表面能和畸變能，通過在遠低于鎢熔點溫度下進行熱等靜壓作用，在再結晶過程中阻礙了晶粒長大，晶粒細小，起到了細晶強化作用。
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1.一種高密度高強度高熵合金的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述一種高密度高強度高熵合金的制備方法，其特征在于，所述步驟1，高熵合金預合金粉和鎢粉的質量比為1：0.5～2。
3.根據權利要求1所述一種高密度高強度高熵合金的制備方法，其特征在于，所述步驟1，所述高熵合金預合金粉為AlFeCoCrNi2.1或AlFeCoCrNi或(CoCrNi)82Ti9Al9，其中AlFeCoCrNi2.1各元素原子比為Al：Fe：Co：Cr：Ni＝1：1：1：1：2.1，AlFeCoCrNi各元素原子比為Al：Fe：Co：Cr：Ni＝1：1：1：1：1，(CoCrNi)82Ti9Al9各元素原子比為(CoCrNi)：Ti：Al＝82：9：9且其中(CoCrNi)各元素原子比為Co：Cr：Ni＝1：1：1。
4.根據權利要求1所述一種高密度高強度高熵合金的制備方法，其特征在于，所述步驟2，高能球磨的具體方法包括先采用無介質干磨進行合金化，然后采用占粉末總質量100％-200％的乙醇為介質濕磨進行均勻化。
5.根據權利要求1所
6.根據權利要求1所述一種高密度高強度高熵合金的制備方法，其特征在于，所述步驟2，高能球磨后還包括將球磨罐加熱抽真空，加熱至100℃，保溫10-15小時進行粉末干燥。
7.根據權利要求1所述一種高密度高強度高熵合金的制備方法，其特征在于，所述步驟3，冷等靜壓成型的壓力為200MPa-270MPa，時間為240s-360s。
8.根據權利要求1所述一種高密度高強度高熵合金的制備方法，其特征在于，所述步驟4，真空熱除氣的溫度為650℃-800℃，熱除氣時間為1h-3h。
9.根據權利要求1所述一種高密度高強度高熵合金的制備方法，其特征在于，所述步驟4，熱等靜壓致密合金化溫度比預合金化粉熔點低為50℃-200℃，壓力90MPa-110MPa，時間為1h-2h。
10.根據權利要求1所述一種高密度高強度高熵合金的制備方法，其特征在于，所述步驟4，退火溫度為900℃-1000℃。
11.一種采用如權利要求1-10任一所述一種方法制備得到的高密度高強度高熵合金，其特征在于，該合金為高熵合金預合金粉和鎢粉，高熵合金預合金粉和鎢粉的質量比為1：0.5～2，所述高熵合金預合金粉為AlFeCoCrNi2.1或AlFeCoCrNi或(CoCrNi)82Ti9Al9，其中AlFeCoCrNi2.1各元素原子比為Al：Fe：Co：Cr：Ni＝1：1：1：1：2.1，AlFeCoCrNi各元素原子比為Al：Fe：Co：Cr：Ni＝1：1：1：1：1，(CoCrNi)82Ti9Al9各元素原子比為(CoCrNi)：Ti：Al＝82：9：9且其中(CoCrNi)各元素原子比為Co：Cr：Ni＝1：1：1。
...【技術特征摘要】
1.一種高密度高強度高熵合金的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述一種高密度高強度高熵合金的制備方法，其特征在于，所述步驟1，高熵合金預合金粉和鎢粉的質量比為1：0.5～2。
3.根據權利要求1所述一種高密度高強度高熵合金的制備方法，其特征在于，所述步驟1，所述高熵合金預合金粉為alfecocrni2.1或alfecocrni或(cocrni)82ti9al9，其中alfecocrni2.1各元素原子比為al：fe：co：cr：ni＝1：1：1：1：2.1，alfecocrni各元素原子比為al：fe：co：cr：ni＝1：1：1：1：1，(cocrni)82ti9al9各元素原子比為(cocrni)：ti：al＝82：9：9且其中(cocrni)各元素原子比為co：cr：ni＝1：1：1。
4.根據權利要求1所述一種高密度高強度高熵合金的制備方法，其特征在于，所述步驟2，高能球磨的具體方法包括先采用無介質干磨進行合金化，然后采用占粉末總質量100％-200％的乙醇為介質濕磨進行均勻化。
5.根據權利要求1所述一種高密度高強度高熵合金的制備方法，其特征在于，所述步驟2，球磨使用不銹鋼罐和不銹鋼球，球料比為8:1-15:1，球磨時間為30h-40h，轉速為250r/m-300r/m。
6.根據權利要求1所述一種高密度高強度高熵合金的制備方法，其特征在于，所述步驟2，高能球磨后還包括將球磨罐加熱抽真空，加熱至100℃，保...
【專利技術屬性】
技術研發人員：何林，謝東華，魏帥帥，晏朝暉，龍亮，楊華，蔡永軍，
申請(專利權)人：中國工程物理研究院材料研究所，
類型：發明
國別省市：
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