[发明专利]一种Ni-Co-Cr多主元合金材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种Ni‑Co‑Cr多主元合金材料及其制备方法，Ni‑Co‑Cr多主元合金材料的制备方法，包括以下步骤：步骤S1：通过调整镍、钴、铬元素配比，其中，镍、钴、铬元素质量百分数分别为30.82±0.01％、46.42±0.01％、22.76±0.01％；步骤S2：采用真空电弧熔炼的方法来制备块体Ni‑Co‑Cr合金，原料为99.99％高纯度的Ni、Co、Cr金属单质；步骤S3：熔炼电流200A，熔炼后冷却至室温再取出块体，放置材料氧化；本发明，通过采用镍、钴和铬元素为原料制备的Ni‑Co‑Cr多主元合金材料，在保持高强度的基础上能够具有优秀的塑性；在Ni‑Co‑Cr多主元合金材料制备的过程中，操作简单快捷，能够有效避免有害第二相的形成，使得金属相更加稳定，有利于提高Ni‑Co‑Cr合金材料的强度和塑性。

技术领域

本发明涉及合金材料技术领域，尤其涉及一种Ni-Co-Cr多主元合金材料及其制备方法。

背景技术

金属镍是一种延展性非常好的金属，熔点1455℃，通常用来制造不锈钢和高温合金，镍易与其他金属形成面心立方晶体结构，可以提高合金的塑性和强度；金属钴是一种硬而脆的金属，熔点1495℃，在合金中加入钴通常降低合金的层错能而引入新的变形机制，从而提高合金的塑性和强度；金属铬是自然界硬度最大的金属，熔点1907℃，在合金中加入铬通常在高温应用中形成致密氧化层，从而提高合金的抗氧化和耐高温腐蚀能力。

目前，Ni-Cr合金、Co-Cr合金由于其高硬度、高强度、耐腐蚀而在牙齿修复中应用已久，Ni-Co-Cr合金由于铬的加入，在保持较高材料强度的基础上提高了合金的耐高温氧化能力和塑性，使得Ni-Co-Cr合金在航空航天等高温腐蚀氧化环境中得到了应用，但铬含量的增加容易形成有害第二相，从而降低合金的塑性，极大地限制了Ni-Co-Cr合金的发挥空间。

因此，设计一种相稳定、高塑性的Ni-Co-Cr合金材料及其制备方法是很有必要的。

发明内容

本发明解决的问题在于提供一种Ni-Co-Cr多主元合金材料及其制备方法，通过采用镍、钴和铬元素为原料制备的Ni-Co-Cr多主元合金材料，在保持高强度的基础上能够具有优秀的塑性；在Ni-Co-Cr多主元合金材料制备的过程中，操作简单快捷，能够有效避免有害第二相的形成，使得金属相更加稳定，有利于提高Ni-Co-Cr合金材料的强度和塑性。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种Ni-Co-Cr多主元合金材料，包括镍、钴和铬；其中，镍、钴、铬元素质量百分数分别为30.82±0.01％、46.42±0.01％、22.76±0.01％。

一种Ni-Co-Cr多主元合金材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤S1：通过调整镍、钴、铬元素配比，

其中，镍、钴、铬元素质量百分数分别为30.82±0.01％、46.42±0.01％、22.76±0.01％；

步骤S2：采用真空电弧熔炼的方法来制备块体Ni-Co-Cr合金，原料为99.99％高纯度的Ni、Co、Cr金属单质；

步骤S3：熔炼电流200A，熔炼后冷却至室温再取出块体，放置材料氧化；

熔炼前对熔炼炉腔体进行：

1)抽真空至10^-3Pa处理，然后充保护气体至压力-0.02Mpa；

其中，1)过程至少重复三次，最后一次充入保护气体至腔体内气压达到﹣0.02MPa；

真空电弧熔炼电流≤450A；

为保证金属原料混合均匀，电弧熔炼反复进行5次以上；

将熔炼后的材料吸铸成棒状；