一种调控AlCoCrFeNi高熵合金组织的方法

摘要

一种调控AlCoCrFeNi高熵合金组织的方法。本发明在大气环境下用包覆剂对AlCoCrFeNi高熵合金包覆，通过深过冷快速凝固来改变组织形态，通过获得实验过程中AlCoCrFeNi高熵合金大的过冷度以调控组织形貌，当过冷度为100‑150K时，组织细小，羽毛状组织分布于基体组织。

主权项

一种调控AlCoCrFeNi高熵合金组织的方法，其特征在于，具体过程是：步骤一，净化剂的制备：第一步，分别称取20～30g粉末状Na₂B₄O₇和粉末状Na₂SiO₃；所述Na₂B₄O₇和Na₂SiO₃的质量比为1：1；将称取的Na₂B₄O₇和Na₂SiO₃分别置于两个刚玉坩埚中；对盛放有Na₂B₄O₇和Na₂SiO₃的两个刚玉坩埚分别加温至200～300℃并保温2～3h；保温结束后，再升温到400～500℃并保温2～3h；随炉冷却，得到经过预处理后板结的Na₂B₄O₇和Na₂SiO₃，备用；第二步，将所述经过预处理后板结的Na₂B₄O₇和Na₂SiO₃分别捣碎至粉末状后分别置于试样袋中；将经过预处理后Na₂B₄O₇和Na₂SiO₃混合得到净化剂；所述Na₂B₄O₇：Na₂SiO₃＝1～2.3:1，所述的比例为质量分数比；步骤二，组织控制：通过对所述AlCoCrFeNi高熵合金过冷度的控制，以获得该AlCoCrFeNi高熵合金羽毛状组织；具体是：第一步，在石英玻璃管内底部铺覆一层步骤一所得到的净化剂，将待进行组织调控的AlCoCrFeNi高熵合金块置于石英玻璃管内部，并在所述石英玻璃管上再铺覆净化剂，使所述净化剂将该AlCoCrFeNi高熵合金块完全包覆；在所述该AlCoCrFeNi高熵合金块下表面铺覆的净化剂的厚度大于金属块上表面铺覆的净化剂的厚度；第二步，大过冷度控制：将装有净化剂和AlCoCrFeNi高熵合金块的石英玻璃管放在高频感应电源的感应线圈中，对石英玻璃管中的AlCoCrFeNi高熵合金块和净化剂进行加热，加热时的升温速率为3～5K/s，所述加热温度为AlCoCrFeNi高熵合金块熔点之上80～150K并保温10～30min，得到有净化剂包覆的AlCoCrFeNi高熵合金熔体；以13～16K/s的冷却速率使得到的有净化剂包覆的AlCoCrFeNi高熵合金熔体冷却；当AlCoCrFeNi高熵合金熔体的温度降低到800～900℃时，再次对AlCoCrFeNi高熵合金熔体进行加热，加热温度为该AlCoCrFeNi高熵合金块熔点之上80～150K并保温10～30min，加热时的升温速率为3～5K/s；重复所述对AlCoCrFeNi高熵合金的升温‑保温‑降温循环过程15～20次，使AlCoCrFeNi高熵合金熔体冷却凝固时出现大过冷度；所述的大过冷度是金属的熔点与该金属熔体的凝固温度之间的差值≥100K。