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专利号: 202011062194X
申请人: 燕山大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 冶金;黑色或有色金属合金;合金或有色金属的处理
更新日期:2024-04-29
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种ZrTi基共晶高熵合金,其特征在于:所述合金化学成分表达式为Zr3Ti3FeaCobNic,式中a,b,c分别为Fe、Co和Ni元素的原子摩尔比,且满足a+b+c=2,其中a=

0,b=c=1;b=0,a=c=1;c=0,a=b=1或a=b=c=2/3。

2.根据权利要求1所述的一种合金,其特征在于,所述合金微观结构由BCC结构的ZrTi-β相和FCC结构的Zr2Ti2(Fea,Cob,Nic)两相组成,形成棒状完全共晶结构。

3.根据权利要求1所述的一种合金,其特征在于,当c=0时,a=b=1,所述合金的分子式按各原子摩尔比为Zr3Ti3FeCo,所述合金是由BCC相和Zr2Ti2(Fe,Co)相复合而成,形成棒状共晶结构。

4.根据权利要求1所述的一种合金,其特征在于,当b=0时,a=c=1,所述合金的分子式按各原子的摩尔比为Zr3Ti3FeNi,所述合金是由BCC相和Zr2Ti2(Fe,Ni)相复合而成,形成棒状共晶结构。

5.根据权利要求1所述的一种合金,其特征在于,当a=0时,b=c=1,所述合金的分子式按各原子的摩尔比为Zr3Ti3CoNi,所述合金是由BCC相和Zr2Ti2(Co,Ni)相复合而成,形成棒状共晶结构。

6.根据权利要求1所述的一种合金,其特征在于,当a=b=c=2/3,所述合金的分子式按各原子的摩尔比为Zr3Ti3Fe2/3Co2/3Ni2/3,所述合金是由BCC相和Zr2Ti2(Fe,Co,Ni)相复合而成,形成棒状共晶结构。

7.一种根据权利要求1-6中任一所述合金的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)按照所需摩尔比计算金属单质Zr、Ti、Fe、Co和Ni的质量并称量,所述金属单质Zr、Ti、Fe、Co和Ni的原料纯度≥99.95%;

(2)按照炉内位置由下至上依次熔点升高放置顺序,将步骤(1)中称量后的金属单质Zr、Ti、Fe、Co和Ni放入电弧熔炼炉内的铜坩埚中;

(3)将电弧熔炼炉抽真空为5×10-3Pa后充入高纯惰性气体,再通过熔炼纯钛锭去除残留氧气;

(4)通电进行熔炼,翻转铸锭,反复熔炼直至均匀,冷却后得到共晶高熵合金。

8.根据权利要求7所述的一种合金,其特征在于,所述步骤(4)中,熔炼次数为4-6次,每次熔炼时间为2-5分钟。

9.根据权利要求7所述的一种合金,其特征在于,所述步骤(4)中,通过水冷铜模进行冷却。