一种高强高韧高熵合金及其制备方法与流程

技术特征：
1.一种高强高韧高熵合金，其特征在于：高熵合金为nbtimovxsi合金，x为hf或者zr；当si元素的原子百分比为0＜si≤6％，所述高熵合金为nbtimovxsi六元高熵合金；高熵合金中nb元素的原子百分比为24.5～31％，ti元素的原子百分比为17.5～23％，mo元素的原子百分比为17～24.5％，v元素的原子百分比为15～19％，x元素的原子百分比为6.5～9％；当si元素的原子百分比为6＜si≤20％，所述高熵合金为nbtimovx五元高熵合金，nb和si原位反应生成nb5si3高熔点增强相；高熵合金中nb元素的原子百分比为18～28.5％，ti元素的原子百分比为13.5～20％，mo元素的原子百分比为13.5～21.5％，v元素的原子百分比为8.5～22％，x元素的原子百分比为8.5～18％。2.根据权利要求1所述的高强高韧高熵合金，其特征在于：x为hf，所述高熵合金各元素的原子百分比为：nb：26.5％，ti：22％，mo：22.5％，v：16.5％，hf：7％，si：5.5％。3.根据权利要求1所述的高强高韧高熵合金，其特征在于：x为hf，所述高熵合金各元素的原子百分比为：nb：28.5％，ti：15.5％，mo：20％，v：9％，hf：15％，si：12％。4.根据权利要求1所述的高强高韧高熵合金，其特征在于：x为zr，所述高熵合金各元素的原子百分比为：nb：29％，ti：23％，mo：19％，v：15％，zr：9％，si：5％。5.根据权利要求1所述的高强高韧高熵合金，其特征在于：x为zr，所述高熵合金各元素的原子百分比为：nb：23％，ti：17％，mo：21％，v：16％，zr：13％，si：10％。6.一种制备如权利要求1所述的高强高韧高熵合金的方法，其特征在于：以纯nb、纯ti、纯mo、纯v、纯si和纯hf或纯zr粉末为原料，进行激光增材制造；当si元素的原子百分比为0＜si≤6％，将各粉末混合均匀，采用单通道方式制备；当si元素的原子百分比为6＜si≤20％，将纯si和一部分纯nb粉末按照质量比2:11～2:13混合均匀，将另一部分纯nb和纯ti、纯mo、纯v、纯x粉末混合均匀，采用双通道方式制备。7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：单通道方式制备工艺参数：激光功率2100w～3200w，扫描速度550mm/min～900mm/min，光斑直径2.0mm～2.5mm，保护气流量10l/min～30l/min，送粉量为1350rpm～2550rpm，载粉器流量为7l/min～9l/min。8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：双通道方式制备工艺参数：激光功率1800w～2700w，扫描速度400mm/min～750mm/min，光斑直径1.0mm～2.0mm，保护气流量10l/min～30l/min，送粉量为1200rpm～2000rpm，载粉器流量为6l/min～8l/min。

技术总结
本发明属于高熵合金技术领域，涉及一种具有高强高韧性能的高熵合金及其制备方法。高熵合金为NbTiMoVXSi合金，X为Hf或者Zr；当Si元素的原子百分比为0＜Si≤6％，所述高熵合金为NbTiMoVXSi六元高熵合金；当Si元素的原子百分比为6＜Si≤20％，所述高熵合金为NbTiMoVX五元高熵合金，Nb和Si原位反应生成Nb5Si3高熔点增强相；本发明的合金通过增材制造形成具有良好韧性和强度的多组元高熵固溶体基体相，并生成高温下热动力学稳定的Nb5Si3金属间化合物增强相，这样可以充分发挥材料的性能优势，实现高温强度与室温韧性的良好匹配。现高温强度与室温韧性的良好匹配。


技术研发人员：陈冰清 闫泰起 熊华平 刘伟 黄帅
受保护的技术使用者：中国航发北京航空材料研究院
技术研发日：2021.10.15
技术公布日：2022/2/6