【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高强高韧金属材料制备，尤其是涉及一种高强高韧feconi基中熵合金及其制备方法。
技术介绍
1、金属材料中强度和韧性存在着固有的相互制约关系，金属材料强度的提高往往会导致韧性的大幅下降，因此，开发高强度高韧性金属材料一直是我国国防、航空航天、交通、能源等重要领域急需解决的问题。
2、在金属材料的研发中，具有多主元素的高/中熵合金逐渐引起了人们的关注，与传统合金设计思路不同，以3-5种主要元素的高/中熵合金倾向于形成简单的固溶体结构，如面心立方(fcc)、体心立方(bcc)和密排六方(hcp)，展现出了传统合金无法实现的物理性能。在现代冶金工业中，固溶强化、析出强化、相变强化和细晶强化等是提升金属强度非常成熟的方法，因此，对具有高延展性的fcc合金进行强化处理相对是非常容易实现的。但是上述强化方法大都以塑性的大量降低为代价，因此在尽量减少塑性损失的前提下设计合理的强化思路尤为重要。
3、众所周知，大多数fcc中/高熵合金通常含有cr元素。然而，与fe和cr元素相比，cr元素对纳米颗粒的延展性影响非常有限。此外，由于铬含量过高，晶界处可能会引入脆性相等有害脆性相，从而降低合金的力学性能。
4、而以feconi为主的析出强化型中熵合金，在完全退火状态下具有良好的塑性，但其强度偏低，由于其本身为fcc结构，采用细晶强化和析出强化尽管能够提高其强度，但会显著降低其塑性。而且常规的细晶强化工艺提升幅度有限。因此，大幅度提升中熵合金强塑性的工艺手段有限，传统方法的制备方法很难最大程度发挥其材料
5、鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种高强高韧feconi基中熵合金及其制备方法，该制备方法所制备得到的高强高韧feconi基中熵合金在1300-1400mpa的高强度下可保持25-30％的高塑性。
2、第一方面，本专利技术提供一种高强高韧feconi基中熵合金的制备方法，包括以下步骤：
3、s1、按照原子百分比称取fe、co、ni和ti单质颗粒；
4、s2、将fe、co、ni和ti单质颗粒反复熔融，制得合金锭；
5、s3、将合金锭进行热轧处理，制得片状合金；
6、s4、将片状合金进行超声喷丸处理；
7、s5、将喷丸处理后的片状合金置于马弗炉中保温处理；
8、s6、保温处理后的片状合金进行淬火处理，得到高强高韧feconi基中熵合金。
9、作为本技术方案优选地，步骤s1中，(feconi)和ti的原子比为(94-99)：(1-6)，其中，fe、co和ni的原子比为1：1：1。
10、作为本技术方案优选地，步骤s2中，所述熔融时，将fe、co、ni和ti单质颗粒置于真空电弧熔炼炉中于氩气保护气氛中反复熔融3-7次，制得合金锭。
11、作为本技术方案优选地，步骤s3中，所述热轧处理时，将合金锭于100-120℃下反复热轧处理2-4次，得到片状合金。
12、作为本技术方案优选地，步骤s4中，所述喷丸处理时，将片状合金使用钢球并加入ti粉超声喷丸处理2-5min，其中，超声振动的频率为15-25khz。
13、作为本技术方案优选地，步骤s5中，所述保温处理时，控制温度为600-800℃，时间为2-4h。
14、作为本技术方案优选地，步骤s6中，所述淬火处理时，将保温处理后的片状合金置于20-30℃的水中进行淬火。
15、作为本技术方案优选地，所述片状合金的厚度为2-3mm。
16、作为本技术方案优选地，所述钢球为尺寸为2-4mm的gcr15轴承钢球。
17、第二方面，本专利技术还提供了上述制备方法制备得到的高强高韧feconi基中熵合金，该高强高韧feconi基中熵合金在1300-1400mpa的高强度下可保持25-30％的高塑性。
18、本专利技术高强高韧feconi基中熵合金的制备方法，至少具有以下有益效果：
19、在本专利技术高强高韧feconi基中熵合金的制备方法中，首先将特定原子配比的fe、co、ni和ti单质颗粒反复熔融，以制得原子分布均匀的合金锭；由于喷丸后的应力层深度有限(400μm)，应力层占合金厚度的占比越高，喷丸效果越好，因此本专利技术在喷丸之前将铸态合金锭(20+mm厚)热轧成厚度为2-3mm的片状合金；进一步进行喷丸处理，喷丸后合金表面的晶粒被打碎，并且越靠近表面，破碎程度越高，而这部分破碎层在保温处理过程更易结晶，并形成一定厚度的再结晶层，此部分再结晶层和梯度塑性形变的存在极大程度地减少了析出强化过程中合金塑性的降低，同时喷丸可以愈合合金锭的显著裂纹，减少或消除铸造缺陷，将铸态组织转变为变形组织，提高合金的加工性能。与此同时，本专利技术在喷丸过程中，还加入了ti粉，ti元素在钢球超声振动的作用下可被打入合金基体内部，而这部分ti可在后期的保温处理过程中与(feconi)97ti3中的fe元素结合，提高合金的最高强度；最后将保温处理后的片状合金进行水淬处理，水淬处理后的(feconi)97ti3合金会进一步析出平均尺寸为6-7nm的析出相，进而进一步显著提升合金最高的强度。
20、本专利技术通过多种强化方式协同作用，极大地提升了合金的最高强度，并保留了合金的塑性，所制备得到的高强高韧feconi基中熵合金在1300-1400mpa的高强度下可保持25-30％的高塑性，实现了(feconi)97ti3中熵合金优秀的综合性能，突破了现有fcc合金强化过程中韧性的急剧下降的难题，为高强高韧金属材料设计提供了一种新思路。
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1.一种高强高韧FeCoNi基中熵合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中，(FeCoNi)和Ti的原子比为(94-99)：(1-6)，其中，Fe、Co和Ni的原子比为1：1：1。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述熔融时，将Fe、Co、Ni和Ti单质颗粒置于真空电弧熔炼炉中于氩气保护气氛中反复熔融3-7次，制得合金锭。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述热轧处理时，将合金锭于100-120℃下反复热轧处理2-4次，得到片状合金。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S4中，所述喷丸处理时，将片状合金使用钢球并加入Ti粉超声喷丸处理2-5min，其中，超声振动的频率为15-25KHz。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S5中，所述保温处理时，控制温度为600-800℃，时间为2-4h。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S6中，所述淬火处理时，将保
8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述片状合金的厚度为2-3mm。
9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述钢球为尺寸为2-4mm的GCr15轴承钢球。
10.一种高强高韧FeCoNi基中熵合金，其特征在于，根据权利要求1-9任一项所述的制备方法制得，所述高强高韧FeCoNi基中熵合金在1300-1400MPa的高强度下可保持25-30％的高塑性。
...【技术特征摘要】
1.一种高强高韧feconi基中熵合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s1中，(feconi)和ti的原子比为(94-99)：(1-6)，其中，fe、co和ni的原子比为1：1：1。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s2中，所述熔融时，将fe、co、ni和ti单质颗粒置于真空电弧熔炼炉中于氩气保护气氛中反复熔融3-7次，制得合金锭。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s3中，所述热轧处理时，将合金锭于100-120℃下反复热轧处理2-4次，得到片状合金。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s4中，所述喷丸处理时，将片状合金使用钢球并加入ti粉超声喷丸处理2-5min...
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