[发明专利]一种高抗拉强度(CoCrNi)Al3

说明书

本发明公开了一种抗拉强度达2GPa的(CoCrNi)Al₃Ti₃中熵合金的制备方法，首先选取(CoCrNi)Al₃Ti₃中熵合金热轧板材；将热轧板材进行均匀化处理后再次热轧，轧至目标厚度后空冷至室温；将空冷后的板材在室温下冷轧至目标厚度；将冷轧板材以到温入炉的方式在目标温度下进行保温，完成退火，随后水淬至室温；将退火后的板材以到温入炉的方式在目标温度下进行保温，完成时效热处理，随后水淬至室温，即可获得抗拉强度达2GPa的中熵合金。本发明通过控制轧制和热处理工艺参数，合理调控合金内部组织形态，制备出的中熵合金具有超高抗拉强度的优势，为其在高强度服役环境下的应用提供了力学性能保障。

技术领域

本发明涉及合金板材加工技术领域，更具体地涉及一种抗拉强度达2GPa的(CoCrNi)Al₃Ti₃中熵合金的制备方法。

背景技术

众所周知，材料是科技产物的“承载者”，随着社会的发展，科技的进步，对于材料的要求越来越高，各种各样的新型材料应运而生。中、高熵合金就是近年来金属材料领域的“新生儿”，CoCrNi系中熵合金作为典型代表，受到材料研究学者的广泛关注。由于其具有优异的耐腐蚀性、耐磨性、抗辐射性、高低温稳定性，所以在航空航天、核能、海洋等领域具有巨大的应用潜力。但是自CoCrNi系中熵合金诞生以来，塑性和韧性一直是研究焦点，对于合金强度的研究和开发较少。以至其在高强度服役环境下应用潜力受到了限制，这对于合金在其他方面的综合性能优势显然是一种浪费。

得益于CoCrNi三元中熵合金呈单相面心立方结构，以等原子比CoCrNi中熵合金为基体，向其中添加其他合金元素实现析出强化的思路是可行的。目前向其中添加Al、Ti元素引入L1₂共格结构相实现析出强化是一种有效方式，因此，本研究中对(CoCrNi)Al₃Ti₃中熵合金的轧制及热处理工艺参数进行研究以实现最大的强化效果是非常有意义的。

发明内容

本发明的目的是提供一种抗拉强度达2GPa的(CoCrNi)Al₃Ti₃中熵合金的制备方法，基于形变强化、细晶强化和析出强化的理念，通过控制轧制和热处理工艺参数，获得高抗拉强度的CoCrNi基中熵合金。

为达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

本发明公开了一种抗拉强度达2GPa的(CoCrNi)Al₃Ti₃中熵合金的制备方法，包括如下步骤：

步骤一：选取(CoCrNi)Al₃Ti₃中熵合金热轧板材，随后进行均匀化退火处理；

步骤二：将均匀化退火处理后的板材再次进行热轧，总压下量为50～70％，随后空冷至室温；

步骤三：将热轧板在室温环境下进行冷轧，总压下量为60～75％；

步骤四：将冷轧板材采取到温入炉的方式放入加热炉中保温一段时间，进行退火，随后水淬至室温；

步骤五：将退火后的板材以到温入炉的方式放入加热炉中保温一段时间，进行时效处理，随后水淬至室温。

其中，

步骤一所述的均匀化退火温度为1150～1200℃，保温时间为2～6h，冷却方式为空冷。

步骤二所述的热轧始轧温度为1100～1150℃，终轧温度为950～1000℃，分为2道次，每道次压下量为25～35％。

步骤三所述的冷轧分为3道次，每道次压下量为20～25％。

步骤四所述的退火温度为800℃，保温时间为1～2h。