【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于合金领域，具体涉及一种共晶高熵合金及其制备方法。
技术介绍
1、强度和塑性作为结构材料关键力学性能，对构件的服役安全、使用寿命和节能减排等具有重要意义。如何实现超高强度和良好塑性的结合，一直是国内外结构材料领域普遍关注的重大科学问题。作为一种新型高熵合金，共晶高熵合金通常呈现微纳米尺度上高强度相(b2相)和高塑性相(fcc相)交替规则排列的b2/fcc层片结构，能够有效调节强度和塑性之间的矛盾；共晶高熵合金中的共晶合金具有良好的液态流动性，可以防止常见的铸造缺陷(如内部缩松、成分偏析)损害力学性能，所以，该合金同时集合了高熵合金和共晶合金的性能优势，为金属材料的多尺度结构设计和强塑性研究提供了一个新的契机。
2、目前，铸造、锻压等传统制备工艺已广泛应用于制备共晶高熵合金，并获得了较为优异的综合力学性能。然而，为加速推进共晶高熵合金的工程化应用，高性能共晶高熵合金复杂构件的高质量制备仍然面临严峻的挑战。电子束选区熔化增材制造技术是近年来发展的制备高性能复杂结构金属构件的一类先进制造技术。相比铸造、锻压等传统制备工艺，电子束选区熔化增材制造技术通过高能束熔融粉末薄层打印或成型材料，该过程具有较高的冷却速率和温度梯度，具有高效率、加工时间短、节省材料等优势。基于其工艺特点制得的合金易出现裂纹、孔洞等缺陷，这些缺陷不仅损害合金的韧性与强度使合金的强韧性能较差，甚至导致块样合金的残余应力大，导致增材时的翘曲变形，难以成型复杂构件。
技术实现思路
1、针对上述现有技术
2、为实现上述目的，具体包括以下技术方案：
3、一种共晶高熵合金的制备方法，包括如下步骤：将以原子计量比计的alcofecrni2.1合金粉通过电子束选区熔化工艺在基板上成型，得到所述共晶高熵合金。
4、本专利技术利用电子束选区熔化成型工艺制备alcofecrni2.1共晶高熵合金，不仅能够利用电子束选区熔化成型工艺具有较高冷却速率和温度梯度的快速凝固的技术优势，使制得的合金表现出超细晶粒、高密度位错亚结构和较高的抗拉强度，而且能够充分发挥alcofecrni2.1成分合金粉形成异质层片结构的共晶高熵合金的组织优势，最终获得的共晶高熵合金具有优异强塑性组合和大成型自由度，表现出高的强韧性，易成型复杂的共晶高熵合金构件。
5、优选地，所述电子束选区熔化工艺包括如下参数：电流为4-9ma、扫描速度为150-250mm/s、扫描间距为150-250μm。
6、进一步优选地，所述电流为7-8ma，在上述的电流下，制得的合金强韧性更优。
7、优选地，所述基板的材质包括钼、镍基合金中的至少一种。
8、优选地，所述基板还经过700-1000℃的热处理，利用基板预热原位热处理，消除部分内应力。
9、使用上述材质的基板，可以进一步降低在其成型的共晶高熵合金翘曲程度，制得的合金构件不翘曲，如选择不锈钢基板、钛合金基板等基板会在合金的前期或后期产生合金的翘曲现象。
10、优选地，所述alcofecrni2.1合金粉的平均粒径为50-110μm。
11、一种共晶高熵合金，所述共晶高熵合金的化学式为alcofecrni2.1，所述共晶高熵合金含有b2相和面心立方晶格相；所述b2相的质量百分含量为40-55％，所述面心立方晶格相的质量百分含量为45-60％。
12、本专利技术的共晶高熵合金具有孔洞、裂纹等缺陷少，高强度、高韧性、不易翘曲的特点，为高性能共晶高熵合金复杂构件的高质量制备提供新的选择。
13、优选地，所述共晶高熵合金的屈服强度为800-900mpa，所述共晶高熵合金的极限拉伸强度为1000-1200mpa，所述共晶高熵合金的伸长率为10-20％。
14、相对于现有技术，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术通过电子束选区熔化成型工艺制得具有孔洞、裂纹等缺陷少，以及高强度、高韧性、不易翘曲的特点的共晶高熵合金，为高性能共晶高熵合金复杂构件的高质量制备提供新的选择。同时，本专利技术的方法具有高加工效率，可以极大缩短了加工周期。
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1.一种共晶高熵合金的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将以原子计量比计的AlCoFeCrNi2.1合金粉通过电子束选区熔化工艺在基板上成型，得到所述共晶高熵合金。
2.如权利要求1所述的共晶高熵合金的制备方法，其特征在于，所述电子束选区熔化工艺包括如下参数：电流为4-9mA、扫描速度为150-250mm/s、扫描间距为150-250μm。
3.如权利要求2所述的共晶高熵合金的制备方法，其特征在于，所述电流为7-8mA。
4.如权利要求1所述的共晶高熵合金的制备方法，其特征在于，所述基板的材质包括钼、镍基合金中的至少一种。
5.如权利要求1所述的共晶高熵合金的制备方法，其特征在于，所述基板还经过700-1000℃的热处理。
6.一种权利要求1-5任意一项所述共晶高熵合金制备方法制得的共晶高熵合金。
7.如权利要求6所述的共晶高熵合金，其特征在于，所述共晶高熵合金的化学式为AlCoFeCrNi2.1，所述共晶高熵合金含有B2相和面心立方晶格相；
8.如权利要求6所述的共晶高熵合金，其特征在于，所述
...【技术特征摘要】
1.一种共晶高熵合金的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将以原子计量比计的alcofecrni2.1合金粉通过电子束选区熔化工艺在基板上成型，得到所述共晶高熵合金。
2.如权利要求1所述的共晶高熵合金的制备方法，其特征在于，所述电子束选区熔化工艺包括如下参数：电流为4-9ma、扫描速度为150-250mm/s、扫描间距为150-250μm。
3.如权利要求2所述的共晶高熵合金的制备方法，其特征在于，所述电流为7-8ma。
4.如权利要求1所述的共晶高熵合金的制备方法，其特征在于，所述基板的材质包括钼、镍基合金中的至少一种。
【专利技术属性】
技术研发人员：彭翰林，胡玲，李丽坤，
申请(专利权)人：广东省科学院中乌焊接研究所，
类型：发明
国别省市：
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