本發(fā)明涉及crconi中熵合金的制備與應(yīng)用，特別涉及一種抑制(crconi)94al3ti3中熵合金中富cr-sigma相析出的微合金化方法。

背景技術(shù)：

1、近年來，物理冶金研究的新熱點和新舞臺聚焦在由多種主要合金元素組成的合金材料。相比而言，傳統(tǒng)合金往往是由一種主要金屬生成，其他元素的比例相對很低。這類新型合金是多主元合金，也被稱作為高熵合金(hea)或中熵合金(mea)。目前中熵合金對比高熵合金因為體系相對簡單，同時也展現(xiàn)出許多優(yōu)異的高低溫、力學(xué)及耐腐蝕性能，具有良好的應(yīng)用前景。其中crconi含有少量al和ti的體系是目前研究最為廣泛的中熵合金體系，因為可以通過時效熱處理形成與基體共格的，溫度穩(wěn)定性優(yōu)異的l12相，使其高低溫力學(xué)性能得到顯著提升。但是，作為強化相的l12相析出溫度區(qū)間與有害富cr-sigma相析出溫度區(qū)間重疊，導(dǎo)致時效強化的同時，sigma相不可避免的大量析出，這種硬而脆的析出相嚴(yán)重影響材料塑韌性，惡化耐腐蝕性能，從而導(dǎo)致其高溫使用穩(wěn)定性差，海水等環(huán)境耐腐蝕性差。因此，找到一種能夠抑制富cr-sigma相析出，改善晶界脆性以及提升耐腐蝕性能的方法，對于以crconi為基體的，存在有害晶界富cr-sigma相析出的中熵合金強度與耐蝕性的同步提升具有重要意義。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明目的在于提供一種抑制(crconi)94al3ti3中熵合金中富cr-sigma相析出的微合金化方法，本發(fā)明通過向(crconi)94al3ti3中熵合金中引入容易向相界面偏析的b元素，使b元素分布在富cr-sigma相的相界面處，來限制富cr-sigma相長大，控制初始富cr-sigma相尺寸。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

3、本發(fā)明技術(shù)方案之一，一種b微合金化(crconi)94al3ti3中熵合金，按重量百分比計，包括以下成分：30.0％≤cr≤31.2％、36.5％≤co≤37.3％、29.0％≤ni≤29.8％、1.0％≤al≤1.5％、2.5％≤ti≤3.0％、0.02％≤b≤0.05％，余量為其他不可避免的雜質(zhì)元素。

4、本發(fā)明技術(shù)方案之二，一種上述b微合金化(crconi)94al3ti3中熵合金的制備方法，按所述b微合金化(crconi)94al3ti3中熵合金中成分進行配料后，依次進行熔煉、澆鑄、均質(zhì)化處理、固溶處理和時效處理。

5、本發(fā)明技術(shù)方案之三，一種抑制(crconi)94al3ti3中熵合金中富cr-sigma相析出的微合金化方法，向(crconi)94al3ti3中熵合金中添加b元素，得到b微合金化(crconi)94al3ti3中熵合金。

6、優(yōu)選地，按重量百分比計，所述b元素在b微合金化(crconi)94al3ti3中熵合金的比例為0.02-0.05％。

7、本發(fā)明公開了以下技術(shù)效果：

8、本發(fā)明添加b元素的(crconi)94al3ti3中熵合金相較于不含b的(crconi)94al3ti3中熵合金，其富cr-sigma相尺寸得到控制，細小彌散的富cr-sigma相數(shù)量較多，且平均晶粒尺寸更小。

9、本發(fā)明添加b的(crconi)94al3ti3中熵合金，富cr-sigma相析出得到抑制，析出相尺寸明顯縮小，富cr-sigma相的析出與長大被抑制，使(crconi)94al3ti3中熵合金在強化l12相析出過程中避免富cr-sigma相的嚴(yán)重析出，提升其耐蝕性能，可應(yīng)用于更復(fù)雜的環(huán)境中。

技術(shù)特征：

1.一種b微合金化(crconi)94al3ti3中熵合金，其特征在于，按重量百分比計，包括以下成分：30.0％≤cr≤31.2％、36.5％≤co≤37.3％、29.0％≤ni≤29.8％、1.0％≤al≤1.5％、2.5％≤ti≤3.0％、0.02％≤b≤0.05％，余量為其他不可避免的雜質(zhì)元素。

2.一種權(quán)利要求1所述b微合金化(crconi)94al3ti3中熵合金的制備方法，其特征在于，按所述b微合金化(crconi)94al3ti3中熵合金中成分進行配料后，依次進行熔煉、澆鑄、均質(zhì)化處理、固溶處理和時效處理。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的b微合金化(crconi)94al3ti3中熵合金的制備方法，其特征在于，所述均質(zhì)化處理的溫度為1150-1250℃，時間為1-3h；

4.一種抑制(crconi)94al3ti3中熵合金中富cr-sigma相析出的微合金化方法，其特征在于，向(crconi)94al3ti3中熵合金中添加b元素，得到b微合金化(crconi)94al3ti3中熵合金。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的抑制(crconi)94al3ti3中熵合金中富cr-sigma相析出的微合金化方法，其特征在于，按重量百分比計，所述b元素在b微合金化(crconi)94al3ti3中熵合金的比例為0.02-0.05％。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的抑制(crconi)94al3ti3中熵合金中富cr-sigma相析出的微合金化方法，其特征在于，按重量百分比計，所述b微合金化(crconi)94al3ti3中熵合金包括以下成分：30.0％≤cr≤31.2％、36.5％≤co≤37.3％、29.0％≤ni≤29.8％、1.0％≤al≤1.5％、2.5％≤ti≤3.0％、0.02％≤b≤0.05％，余量為其他不可避免的雜質(zhì)元素。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的抑制(crconi)94al3ti3中熵合金中富cr-sigma相析出的微合金化方法，其特征在于，按照所述b微合金化(crconi)94al3ti3中熵合金的成分進行配料后，依次進行熔煉、澆鑄、均質(zhì)化處理、固溶處理和時效處理。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的抑制(crconi)94al3ti3中熵合金中富cr-sigma相析出的微合金化方法，其特征在于，所述均質(zhì)化處理的溫度為1150-1250℃，時間為1-3h。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的抑制(crconi)94al3ti3中熵合金中富cr-sigma相析出的微合金化方法，其特征在于，所述固溶處理的溫度為1100-1200℃，時間為5-15min。

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的抑制(crconi)94al3ti3中熵合金中富cr-sigma相析出的微合金化方法，其特征在于，所述時效處理的溫度為700-800℃，時間為30min。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種抑制(CrCoNi)<subgt;94</subgt;Al<subgt;3</subgt;Ti<subgt;3</subgt;中熵合金中富Cr?sigma相析出的微合金化方法，屬于CrCoNi中熵合金的制備與應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明提供的(CrCoNi)<subgt;94</subgt;Al<subgt;3</subgt;Ti<subgt;3</subgt;中熵合金，按重量百分比計，包括以下成分：30.0％≤Cr≤31.2％、36.5％≤Co≤37.3％、29.0％≤Ni≤29.8％、1.0％≤Al≤1.5％、2.5％≤Ti≤3.0％、0.02％≤B≤0.05％，余量為其他不可避免的雜質(zhì)元素。本發(fā)明在(CrCoNi)<subgt;94</subgt;Al<subgt;3</subgt;Ti<subgt;3</subgt;中熵合金中添加B使富Cr?sigma相的析出與長大被抑制，使(CrCoNi)<subgt;94</subgt;Al<subgt;3</subgt;Ti<subgt;3</subgt;中熵合金具有較好的耐蝕性能。

技術(shù)研發(fā)人員：馬晉遙,王志華,張團衛(wèi),米一升
受保護的技術(shù)使用者：太原理工大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/26