申请/专利权人：中国科学院金属研究所

申请日：2022-10-21

公开（公告）日：2024-06-28

公开（公告）号：CN115595489B

主分类号：C22C30/00

分类号：C22C30/00;C22B9/04;C22B9/05;C22C1/02

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.28#授权;2023.02.07#实质审查的生效;2023.01.13#公开

摘要：本发明属于合金材料设计及制备技术领域，具体涉及一种基于价电子浓度值的高熵合金及其制备方法和应用。本发明的高熵合金由Al、Co、Cr、Fe和Ni元素组成，合金通式为AlCoxCrFeyNiz，其中：0≤x＜1，1＜y≤2和2.1＜z≤3.1，并且x+y+z＝4.1，x、y、z分别为所述元素的摩尔比。本发明的高熵合金设计方法根据合金的价电子浓度值调节合金中的元素种类和含量，从而准确地控制合金的组织。高熵合金具有良好的铸造性能和力学性能，耐蚀性能优异，可作为海洋介质环境下使用的泵阀、螺旋桨、冷凝器以及海水管系等关键金属部件结构材料。另外，本发明高熵合金的制备方法简单易行，便于工业化大规模生产。

主权项：1.一种基于价电子浓度值的高熵合金的制备方法，其特征在于，合金的化学式为AlCrFeNi3.1，名义成分为Al16.39at%，Cr16.39at%，Fe16.39at%，Ni50.83at%，合金的价电子浓度值为7.87；高熵合金的制备过程如下：采用电子天平按各元素的质量分数进行，合计6kg；清理坩埚后，将除了铝以外的合金原料加入到10kg真空感应坩埚中，合上炉盖进行抽真空，待炉内气压达到5Pa后开始送电化料，送电功率为15.3kw，待所有原料化清后提温至1498℃精炼5min，停电降温至金属液表面结膜，停止抽真空并充入体积纯度99.999%的高纯氩气至炉内气压为0.08MPa，送电冲膜并向其中加入铝，提温至1448℃精炼5min后将合金浇铸到模管中，冷却后打磨备用；AlCrFeNi3.1高熵合金的组成相为FCC+BCCB2双相；AlCrFeNi3.1高熵合金的组织为大块初生FCC相+共晶组织结构，FCC相和BCC相的体积分数分别为80%和20%；AlCrFeNi3.1高熵合金的的铸态屈服强度为419MPa，抗拉强度为1006MPa，延伸率为21%；AlCrFeNi3.1高熵合金相对于饱和甘汞电极的自腐蚀电位为-0.29V，腐蚀电流密度为4×10-7Acm2，相对于饱和甘汞电极的点蚀电位为0.23V，钝化电流密度为3×10-6Acm2。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中国科学院金属研究所 一种基于价电子浓度值的高熵合金及其制备方法和应用

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