一种高熵合金性能的优化方法和一种高性能CoCrFeNiMn高熵合金

本发明涉及高温金属部件熔炼及加工，尤其涉及一种高熵合金性能的优化方法和一种高性能cocrfenimn高熵合金。

背景技术：

1、高性能cocrfenimn高熵合金凭借其较高的耐高温、高硬度等特点，拥有很大的工业工程应用前景，特别是应用于工业设备的高温部件、航空发动机喷口、焊接热喷口等高温区域。

2、传统的合金制备方法为金属熔炼，熔炼后的合金又需要车、削、铣、锉等金工工艺粗加工，然后又将前一步的加工零件经过焊接装配成整体。在这个过程中合金熔炼使的热利用率较低，熔炼炉的启动和冷却过程对温度的要求很高；同时在金属工艺加工阶段对工艺精度的要求也是很严格的，特别是诸如航空航天领域中所应用的精密零件。

3、相比较之下使用增材制造工艺加工零件会省去很多繁琐的步骤，增材制造又叫3d打印，计算机三维制图再通过3d打印机直接打印成型，此工艺制备高熵合金拥有很高的应用前景。但是，增材制造工艺又受到打印功率、扫描速度、层厚度以及线间距的影响，其中打印功率和扫描速度对打印制备的合金性能的影响最大，同时由于合金元素的不同或者元素占比的不同导致其适用的增材制造参数也存在差异，导致高熵合金的性能不稳定。因此，如何制备一种性能稳定、表面缺陷少的cocrfenimn高熵合金，成为本领域亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种高熵合金性能的优化方法和一种高性能cocrfenimn高熵合金，本发明提供的优化方法可以降低高熵合金的表面缺陷，提高cocrfenimn高熵合金的硬度和耐腐蚀性能的稳定性。

2、为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

3、本发明提供了一种高熵合金性能的优化方法，包括以下步骤：

4、(1)将钴粉、铬粉、铁粉、镍粉和锰粉按照等原子比混合，得到混合粉末；

5、(2)使用增材制造工艺将所述步骤(1)得到的混合粉末打印成型，得到高性能cocrfenimn高熵合金；

6、所述步骤(2)中增材制造工艺的参数为：打印功率100～300w，扫描速度500～1100mm/s。

7、优选地，所述步骤(1)中钴粉、铬粉、铁粉、镍粉和锰粉的粒径独立地为5～70μm。

8、优选地，所述步骤(2)中增材制造工艺的模式为slm模式。

9、优选地，所述步骤(2)中增材制造工艺的参数为：打印功率150～250w，扫描速度700～900mm/s。

10、优选地，所述步骤(2)中增材制造工艺的参数为：打印功率200w，扫描速度900mm/s。

11、优选地，所述步骤(2)中增材制造工艺的气氛为氩气气氛。

12、本发明提供了上述技术方案所述优化方法制备得到的高性能cocrfenimn高熵合金。

13、本发明提供了一种高熵合金性能的优化方法，包括以下步骤：(1)将钴粉、铬粉、铁粉、镍粉和锰粉按照等原子比混合，得到混合粉末；(2)使用增材制造工艺将所述步骤(1)得到的混合粉末打印成型，得到高性能cocrfenimn高熵合金；所述步骤(2)中增材制造工艺的参数为：打印功率100～300w，扫描速度500～1100mm/s。本发明将钴粉、铬粉、铁粉、镍粉和锰粉按照等原子比混合制备高熵合金，由于高熵合金中各元素的比例固定，消除了由于合金元素的不同或者元素占比的不同导致其适用的增材制造参数所存在的差异；通过对增材制造工艺中的打印功率和扫描速度进行优化，既避免了打印功率过低导致高熔点元素颗粒无法熔化现象，又避免了打印功率过高导致高熵合金出现冷却过慢、温度积聚过大所导致的无法成行现象，从而减少了高熵合金的表面缺陷，提高了cocrfenimn高熵合金的性能稳定性。实施例的结果显示，采用本发明提供的优化方法可以减少cocrfenimn高熵合金的表面缺陷，提高cocrfenimn高熵合金的硬度和耐腐蚀性能。

技术特征：

1.一种高熵合金性能的优化方法，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的优化方法，其特征在于，所述步骤(1)中钴粉、铬粉、铁粉、镍粉和锰粉的粒径独立地为5～70μm。

3.根据权利要求1所述的优化方法，其特征在于，所述步骤(2)中增材制造工艺的模式为slm模式。

4.根据权利要求1所述的优化方法，其特征在于，所述步骤(2)中增材制造工艺的参数为：打印功率150～250w，扫描速度700～900mm/s。

5.根据权利要求1所述的优化方法，其特征在于，所述步骤(2)中增材制造工艺的参数为：打印功率200w，扫描速度900mm/s。

6.根据权利要求1所述的优化方法，其特征在于，所述步骤(2)中增材制造工艺的气氛为氩气气氛。

7.权利要求1～6任意一项所述优化方法制备得到的高性能cocrfenimn高熵合金。

技术总结
本发明提供了一种高熵合金性能的优化方法和一种高性能CoCrFeNiMn高熵合金，属于高温金属部件熔炼及加工技术领域。本发明提供的高熵合金性能的优化方法，包括以下步骤：(1)将钴粉、铬粉、铁粉、镍粉和锰粉按照等原子比混合，得到混合粉末；(2)使用增材制造工艺将所述步骤(1)得到的混合粉末打印成型，得到高性能CoCrFeNiMn高熵合金；所述步骤(2)中增材制造工艺的参数为：打印功率100～300W，扫描速度500～1100mm/s。实施例的结果显示，采用本发明提供的优化方法可以减少CoCrFeNiMn高熵合金的表面缺陷，提高CoCrFeNiMn高熵合金的硬度和耐腐蚀性能。

技术研发人员：王嵬,刘宏伟,周春云,令狐二敏
受保护的技术使用者：东北电力大学
技术研发日：
技术公布日：2024/3/4