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通过热变形工艺改善硅化物增强难熔高熵合金性能的方法
本发明涉及一种面向高温应用的合金及其性能优化方法,特别涉及一种通过热变形工艺改善硅化物增强难熔高熵合金性能的方法,属于高熵合金领域。为了兼顾强度、塑性和抗氧化性,该新型合金由Ti、Ta、V、Nb、Si五种元素组成,通过电弧熔炼得到铸态合金锭。铸态条件下,该合金由BCC相和M5Si3相构成,在室温下其压缩强度为1100MPa,断裂应变为30%,其拉伸屈服强度为1050MPa,断裂延伸率为1%。1000℃下,其压缩强度为500MPa,并在压缩过程中不发生开裂。利用合金包套将硅化物增强难熔高熵合金包住,在1100℃~1200℃下进行60%~90%的热轧处理。本发明采用热变形方法打碎硅化物并实现硅化物在韧性基体上均匀弥散分布,同时热变形细化了晶粒,从而获得具有高强高韧性的难熔高熵合金。
一种三元难熔中熵合金及其制备方法
本发明公开了一种三元难熔中熵合金及其制备方法,涉及新型金属材料技术领域。中熵合金成分为Ti-aV-bHf-c,其中a、b、c分别代表对应各元素的摩尔百分比,a=30-60at%,b=5-35at%,c=30-35at%。本发明提供了一种三元难熔中熵合金及其制备方法。该合金具有简单体心立方结构,兼具良好的室温拉伸塑性和强度,弥补了现有技术存在的不足,满足高性能金属结构材料的需要,并为BCC中熵合金提供新的成分选择,从而使得其具有较大应用潜力。
一种FeCoNiSn-x中熵合金及其制备方法
本发明公开了一种FeCoNiSn-x中熵合金及其制备方法,其组成元素Fe、Co、Ni、Sn含量按照原子比计为1:1:1:x,当x=0.2,0.4,0.6,0.8时为亚共晶中熵体系,x=0.9和1时为共晶中熵体系,当x=1.1时为过共晶中熵体系;亚共晶成分初生相为FCC相,过共晶成分初生相为Laves相,共晶合金微观组织由BCC相和Laves相组成。本发明的多主元合金体系中不含有Al、Ti、Zr等与石英试管钝化反应的元素,Fe、Co、Ni、Sn元素可以实现熔融玻璃过冷快速凝固,研究中熵合金的非平衡凝固行为。此外,本发明中随着Sn含量的增加,相变产生的双硬质BCC相和Laves相显著提高了合金的硬度和强度。
一种含有共晶组织的FeCoNiB-x多主元合金及制备方法
本发明涉及一种含有共晶组织的FeCoNiB-x多主元合金及制备方法,合金组成元素Fe、Co、Ni、B的原子比含量分别为1:1:1:x(x=0.2,0.4,0.6,0.65,0.8,1),即着B元素的添加,该合金体系存在着从亚共晶到完全共晶再到过共晶的微观组织转变。本发明体系非常适用于研究共晶中高熵合金体系在过冷非平衡快速凝固过程中的组织演化规律和形成机制。与现有文献中出现的相似合金元素但合金成分截然的FeCoNiB薄膜材料相比,本发明的块体合金成分设计更加合理,组织结构更加明晰,制备工艺更加简单,较好的实现了两相合金软相和硬相的结合,硬度最高提高了4倍左右,得到的多主元块体共晶合金具有良好的流动性,利于工业生产应用。
异质结构的CrCoNi-Al-2O-3纳米复合材料及制备方法
本发明涉及一种异质结构的CrCoNi-Al-2O-3纳米复合材料及制备方法,通过粉末冶金方法在Al-2O-3纳米颗粒增强CrCoNi中熵合金基复合材料中引入异质结构,制备出具有超细晶区(UFG)、粗晶区(CG)、纳米孪晶和纳米Al-2O-3颗粒多级尺度的异构复合材料。超细晶粒和Al-2O-3纳米增强相保证了复合材料高的强度,同时粗晶粒维持复合材料良好的塑性,且软硬区界面处几何必须位错堆积带来了额外的强化效果。本发明提供了一种制备高强、高韧高/中熵合金基复合材料的方法,为发展高强度、高延展性的高熵、中熵合金基复合材料提供了新思路,推动异质结构适用更多材料体系。
一种核辐照环境下低活化、强耐磨多主元合金的制备方法
本发明公开了一种核辐照环境下低活化、强耐磨多主元合金的制备方法,利用核环境下低活化元素,设计出多主元固溶体结构的高熵合金;利用原位反应,在多主元固溶体中自主形成了氧化物增强相。本发明工艺操作简单、成本低,制备的材料具有高的硬度和室温~1000℃内优异的耐磨性,在核工业领域具有重要应用前景。