[发明专利]具有低温塑性的耐腐蚀的低膨胀高熵合金及制备和应用

权利要求书

1.一种具有低温塑性的耐腐蚀的低膨胀高熵合金，其特征在于，所述具有低温塑性的耐腐蚀的低膨胀高熵合金为五元合金，合金中的低膨胀取决于晶格振动产生的正膨胀和磁体积效应产生的负膨胀的叠加作用，合金为原位结构的单相FCC奥氏体，且合金的表面有致密的氧化膜，且合金的热膨胀系数在100-250K区间内平均为：1×10^-6/K,在热膨胀系数在100-350K区间内平均为2×10^-6/K。

2.根据权利要求1所述的具有低温塑性的耐腐蚀的低膨胀高熵合金，其特征在于，所述具有低温塑性的耐腐蚀的低膨胀高熵合金的化学通式为Fe-aCo-bCr-cNi-dMo，其中，47.5at％≤a＜48.5at％、9.0at％≤b＜11.0at％、2.5at％≤c＜4.0at％、0.3at％≤d＜1.7at％，余量为Fe和不可避免的杂质。

3.根据权利要求2所述的具有低温塑性的耐腐蚀的低膨胀高熵合金，其特征在于，所述具有低温塑性的耐腐蚀的低膨胀高熵合金在室温下，平均抗拉强度＞700MPa，平均规定塑性延伸强度＞400MPa，平均断后延伸率大于45％；

在-70℃，平均抗拉强度＞800MPa，平均规定塑性延伸强度＞500MPa，平均断后延伸率大于45％；

在-196℃，平均抗拉强度＞1250MPa，平均规定塑性延伸强度＞700MPa，平均断后延伸率大于45％。

4.根据权利要求1所述的具有低温塑性的耐腐蚀的低膨胀高熵合金，其特征在于，所述具有低温塑性的耐腐蚀的低膨胀高熵合金为单一面心立方结构，其晶格常数a＝b＝c,α＝β＝γ＝90°。

5.一种制备如权利要求1-4任意一项所述的具有低温塑性的耐腐蚀的低膨胀高熵合金的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S1)按照化学通式中各个元素所占的原子百分比，分别称取Fe、Co、Cr、Ni和Mo原料，去除表面氧化层，进行充分混合；

S2)将S1)混合后的原料置于电弧中，在一定气压P下的保护气氛中采用电弧炉或感应炉进行熔炼得到合金铸锭；

S3)将S2)得到的合金铸锭表面进行打磨光亮去除氧化层，再在一定气压P下的保护气氛中进行电弧或感应炉进行熔炼吸铸，获得具有低温塑性的耐腐蚀的低膨胀高熵合金。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述S1)中Fe、Co、Cr、Ni和Mo原料的纯度均99.5％。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述S2)中的气压为-0.04MPa≤P≤-0.03MPa。

8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述S3)中的气压为-0.03MPa≤P≤-0.02MPa。

9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述S2)和S3)中的保护气氛为惰性气体，惰性气体所用为氩气。

10.一种如权利要求1-9任意一项所述的具有低温塑性的耐腐蚀的低膨胀高熵合金应用于制备LNG船的液货舱材料或LNG储存罐使用。