[发明专利]一种多元硼化物增强的高熵合金基复合材料及其制备方法

摘要

一种多元硼化物增强的高熵合金基复合材料及其制备方法，属于金属材料技术领域。复合材料含有成分按摩尔比：Al∶Co∶Cr∶Cu∶Fe∶Ni∶B∶Si＝0.5∶1∶1∶1∶1∶1∶(0.2～0.8)∶(0.2～0.8)；制备方法：1)按复合材料的成分配比，称取原料；2)将各原料和纯Ti锭分别放入真空电弧炉的水冷铜坩埚，抽真空至真空度大于5×10‑3MPa，回充惰性气体使炉内气压0.8～0.9大气压；先熔炼纯Ti金属锭；然后熔炼复合材料的各原料若干次后，制得多元硼化物增强的高熵合金基复合材料；本发明制备方法，工艺简单，热稳定性好，应用范围宽，制备的复合材料致密度高，界面良好，力学性能优异：硬度为425～784HV，磨耗阻抗0.149～1.459km/mm3。

主权项

1.一种多元硼化物增强的高熵合金基复合材料的制备方法，其特征在于，按以下步骤进行：步骤1：备料：按多元硼化物增强的高熵合金基复合材料的成分配比，称取金属Al、金属Co、金属Cr、金属Cu、金属Ni、金属Fe和Fe‑B颗粒为原料；所述的多元硼化物增强的高熵合金基复合材料含有成分按摩尔比为：Al∶Co∶Cr∶Cu∶Fe∶Ni∶B∶Si＝0.5∶1∶1∶1∶1∶1∶(0.2~0.8)∶(0.2~0.8)；步骤2，熔炼：(1)将各原料放入真空电弧炉的水冷铜坩埚中；将纯Ti金属锭放入真空电弧炉的另一个水冷铜坩埚中；(2)将电弧炉抽真空，当真空度大于5×10‑3MPa时，回充惰性气体，使炉内气压为0.8~0.9大气压；(3)开启熔炼直流电源开关，先熔炼纯Ti金属锭；然后熔炼高熵合金基复合材料的各原料，得到合金液，冷却凝固后得到高熵合金锭，其中：熔炼高熵合金基复合材料的熔炼电流为300~500A，熔炼时间为10~60s；(4)将高熵合金锭翻转，重复步骤2(3)若干次，重复熔炼制得多元硼化物增强的高熵合金基复合材料；所述的多元硼化物增强的高熵合金基复合材料，基体为FCC和/或BCC多组元固溶体，增强体为富Fe和Cr的多元硼化物；其中，所述的多元硼化物为B与Fe和Cr原位形成的多元硼化物，多元硼化物的体积分数为4.2~36.9％。