[发明专利]一种高强高塑的六元共晶高熵合金及其制备方法

权利要求书

1.一种高强高塑的六元共晶高熵合金，其特征在于，通式为CoCrNi₂V_xB_ySi_z，其中，0.3≤x≤0.9、0.2≤y≤0.6和0.1≤z≤0.3，x、y和z分别为对应元素的摩尔比；

所述高强高塑六元共晶高熵合金的制备方法，包括以下步骤：

步骤1、利用SiC砂纸对金属单质原料Co、Cr、Ni和V金进行打磨，以除去表面的氧化皮和杂质，然后放置于不同容器，并加入酒精，进行超声清洗；对于B和Si非金属单质原料仅进行超声清洗而不参与表面打磨工序；待清洗后的单质原料充分晾干后，分别装入密封袋中备用；

步骤2、按照通式称取各组分，并单独称取Ti金属单质备用；

步骤3、将称取好的Co、Cr、Ni、V、B和Si单质原料放置于铜坩埚内，而将Ti金属单质单独放置于另外的铜坩埚中；关闭真空室，抽真空，待数显真空计示数为3×10^-3～3.5×10^-3pa后，停止抽真空，开启充气阀，充入高纯氩气至-0.05～-0.04MPa；

步骤4、合金开始熔炼之前，先熔炼Ti单质，以除去多余的氧气；之后对再对合金进行熔炼，以得到铸态下的共晶高熵合金纽扣锭；

步骤5、将步骤4得到的共晶高熵合金纽扣锭进行热处理，制备得到高强高塑的六元共晶高熵合金；

步骤5所述热处理工艺为双级退火工艺，即一级退火温度950～1050℃和退火时间为5～7h；二级退火温度1100～1200℃和退火时间10～14h，之后随炉冷却至室温；一级退火升温速度为6～10℃/min，二级退火升温速度为3～5℃/min。

2.根据权利要求1所述高强高塑的六元共晶高熵合金，其特征在于，所述通式CoCrNi₂V_xB_ySi_z金属组分满足如下条件：x：y：z＝3：2：1。

3.根据权利要求1所述高强高塑的六元共晶高熵合金，其特征在于，所选熔炼炉为真空电弧熔炼炉。

4.根据权利要求1所述高强高塑的六元共晶高熵合金，其特征在于，金属单质原料Co、Cr、Ni和V的纯度大于等于99.95wt.％，而非金属单质原料B和Si的纯度大于等于99.99wt.％。

5.根据权利要求1所述高强高塑的六元共晶高熵合金，其特征在于，步骤3熔炼时，非金属单质原料B和Si放置于铜坩埚最底部，而金属单质原料Co、Cr、Fe、Ni和V则覆盖在B和Si之上。

6.根据权利要求1所述高强高塑的六元共晶高熵合金，其特征在于，Ti锭熔炼2～4遍，每遍熔炼60～80s，以尽可能地除去多余的氧气；合金熔炼时，反复翻转熔炼5～8遍，每遍熔炼时间为90～120s，以获得均匀的组织结构。

7.根据权利要求1所述高强高塑的六元共晶高熵合金，其特征在于，所选热处理炉为箱式热处理炉。