本发明涉及一种fe-co-cr-ni-c高熵合金及其制备工艺。
背景技术:
高熵合金具有硬度高和塑性好、耐磨耐腐蚀性好、耐热性和回火抗性好以及加工硬化等特性,是一种极具工程应用前景的合金。面心立方固溶体型高熵合金虽然具有良好的塑性和韧性,但其强度和硬度还有待于进一步提高,微合金化是一种有效提高合金材料性能的方法。本发明采用微量碳添加改善面心立方固溶体型髙熵合金的性能,具有十分重要的意义。
技术实现要素:
本发明的目的在于提供一种fe-co-cr-ni-c高熵合金及其制备工艺。
本发明制成的产品分别用x射线衍射仪(xrd)检测材料的晶态结构、万能试验机测试力学性能、洛氏硬度计测量硬度、电化学工作站测量腐蚀性能。
本发明的髙熵合金具有面心立方结构,其拉伸屈服强度为174.4mpa,拉伸断裂强度为646.3mpa,断裂伸长率为77.4%,断面收缩率为65.7%,硬度为169.1hrc,腐蚀电位为0.053~0.154v,腐蚀电流密度为1.75×10-5~2.46×10-4a/cm2。
具体实施方式
下面根据具体实施例对本发明作进一步说明:
实施例1
用分析天平称取铁7.6310g、钴8.6379g、铬7.6211g、镍8.6023g和铁碳合金0.5900g,放入电弧炉的坩埚中,抽真空到1×10-4pa后再充入纯度为99.999wt%的氩气使真空腔的压力达到-40pa,然后熔炼ti进行吸氧;在4a电流下熔炼合金6次,每次熔炼2分钟,待真空室冷却后将母合金取出,将坩埚用酒精清洗干净,用砂纸将母合金表面清理干净并用酒精加超声波进行清洗;将母合金放入电弧炉的坩埚中,并安装好内孔尺寸为2×10×100mm的水冷铜模;将真空腔抽真空到1×10-4pa后再充入纯度99.999wt%的氩气使真空腔的压力达到-60pa,然后熔炼ti进行吸气,并对母合金进行熔炼并吸铸,即可获得尺寸为2×10×60mm的合金试样。该合金为完全的面心立方结构,其拉伸屈服强度为174.4mpa,拉伸断裂强度为646.3mpa,断裂伸长率为77.4%,断面收缩率为65.7%,硬度为169.1hrc,在1.0%hcl溶液中的腐蚀电位为0.154v,腐蚀电流密度为1.75×10-5a/cm2。
实施例2
用分析天平称取铁7.6310g、钴8.6379g、铬7.6211g、镍8.6023g和铁碳合金0.5900g,放入电弧炉的坩埚中,抽真空到1×10-4pa后再充入纯度为99.999wt%的氩气使真空腔的压力达到-40pa,然后熔炼ti进行吸氧;在4a电流下熔炼合金6次,每次熔炼2分钟,待真空室冷却后将母合金取出,将坩埚用酒精清洗干净,用砂纸将母合金表面清理干净并用酒精加超声波进行清洗;将母合金放入电弧炉的坩埚中,并安装好内孔尺寸为2×10×100mm的水冷铜模;将真空腔抽真空到1×10-4pa后再充入纯度99.999wt%的氩气使真空腔的压力达到-60pa,然后熔炼ti进行吸气,并对母合金进行熔炼并吸铸,即可获得尺寸为2×10×60mm的合金试样。该合金为完全的面心立方结构,其拉伸屈服强度为174.4mpa,拉伸断裂强度为646.3mpa,断裂伸长率为77.4%,断面收缩率为65.7%,硬度为169.1hrc,在1.5%hcl溶液中的腐蚀电位为0.055v,腐蚀电流密度为1.34×10-4a/cm2。
实施例3
用分析天平称取铁7.6310g、钴8.6379g、铬7.6211g、镍8.6023g和铁碳合金0.5900g,放入电弧炉的坩埚中,抽真空到1×10-4pa后再充入纯度为99.999wt%的氩气使真空腔的压力达到-40pa,然后熔炼ti进行吸氧;在4a电流下熔炼合金6次,每次熔炼2分钟,待真空室冷却后将母合金取出,将坩埚用酒精清洗干净,用砂纸将母合金表面清理干净并用酒精加超声波进行清洗;将母合金放入电弧炉的坩埚中,并安装好内孔尺寸为2×10×100mm的水冷铜模;将真空腔抽真空到1×10-4pa后再充入纯度99.999wt%的氩气使真空腔的压力达到-60pa,然后熔炼ti进行吸气,并对母合金进行熔炼并吸铸,即可获得尺寸为2×10×60mm的合金试样。该合金为完全的面心立方结构,其拉伸屈服强度为174.4mpa,拉伸断裂强度为646.3mpa,断裂伸长率为77.4%,断面收缩率为65.7%,硬度为169.1hrc,在2.0%hcl溶液中的腐蚀电位为0.53v,腐蚀电流密度为2.46×10-5a/cm2。