【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高熵合金技术，尤其涉及一种高强高塑fe-co-ni-al-ti-mo软磁高熵合金、其制备方法及用途。
技术介绍
1、高速电机的转子铁芯要求软磁材料不仅需要优异的软磁性能实现电磁能和机械能的高效转换，还需要高的强度抵抗转子铁芯在高速旋转过程中产生的巨大离心力，同时良好的塑性也是是保证高速电机安全运行的关键。然而传统结构材料中所用到的强化机制(如：细晶强化、沉淀强化和位错强化等)会导致材料产生长程应力，这会阻碍磁畴壁的运动，严重恶化材料的软磁性能。因此，现有的fesi合金、feco合金、feni合金等商用软磁合金强度低，非晶和铁氧体等软磁材料缺乏延展性，这些材料均难以满足极端载荷条件下的使用。因此，亟待解决力学性能和软磁性能之间的矛盾，设计出具有优异力学性能的软磁材料。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于，针对传统结构材料强度低，非晶和铁氧体等软磁材料缺乏延展性的问题，提出一种高强高塑fe-co-ni-al-ti-mo软磁高熵合金，该高熵合金具有优异的软磁性能，同时展现出优异的室温拉伸强度和断裂韧性。本专利技术合金中高浓度的fe、co和ni元素使合金拥有高饱和磁化强度，al、ti和mo元素的添加可以显著提高合金的强度。
2、需要注意的是，在本专利技术中，除非另有规定，涉及组成限定和描述的“包括”的具体含义，既包含了开放式的“包括”、“包含”等及其类似含义，也包含了封闭式的“由…组成”、“由…构成”等及其类似含义。
3、为实现上述目的，本专利技术
4、进一步地，通式feacobnicaldtiemof满足：60％≤a+b≤70％，6％≤d+e≤15％。
5、进一步地，高强高塑fe-co-ni-al-ti-mo软磁高熵合金，其通式为feacobnicaldtiemof，其中29.5％≤a≤38.2％、29％≤b≤40.5％、18.5％≤c≤26％、3.5％≤d≤9.2％、2.5％≤e≤8.2％和0.1％≤f≤0.5％。
6、进一步地，所述高强高塑fe-co-ni-al-ti-mo软磁高熵合金的拉伸屈服强度为800mpa～1300mpa，抗拉强度为1100mpa～1700mpa，断后伸长率为10％～40％。
7、进一步地，所述高强高塑fe-co-ni-al-ti-mo软磁高熵合金的饱和磁化强度(ms)为115emu/g～140emu/g，矫顽力(hc)为0.5oe～4oe。
8、本专利技术的另一个目的还公开了一种高强高塑fe-co-ni-al-ti-mo软磁高熵合金的制备方法，包括以下步骤：
9、步骤一、按照通式中各组分摩尔比称取原料：fe、co、ni、al、ti和mo；
10、步骤二、将原料放入真空电弧熔炼炉中，在氩气保护下进行熔炼，获得fe-co-ni-al-ti-mo高熵合金铸锭；
11、步骤三、将所述fe-co-ni-al-ti-mo高熵合金铸锭进行热轧变形处理，热轧后的合金在1100℃～1250℃保温10～30min，制备得到fe-co-ni-al-ti-b高强塑软磁高熵合金。
12、进一步地，所述fe、co、ni、al、ti和mo纯度均为99.5wt.％以上。
13、进一步地，熔炼合金原料前，需将低熔点的al置于坩埚底部，高熔点的mo和ti元素置于上部，其余fe、co、ni元素处于中间位置。即将al、fe、co、ni、ti和mo原料依次放入真空电弧熔炼炉中。
14、进一步地，熔炼前需利用分子泵将电弧炉熔炼室的真空抽至3×10-3～4×10-3pa，之后充入高纯氩气到-0.05～-0.04mpa。
15、进一步地，在熔炼合金之前需反复熔炼单质ti锭3～5遍，每遍1～3min，以使其与熔炼室内剩余的氧气充分反应。
16、进一步地，熔炼合金的电流为300～550a，反复进行5～8次熔炼，每次1～4min。优选的，熔炼合金的电流为350～520a，反复进行5～7次熔炼，每次2～3min。
17、进一步地，所述热轧变形处理的轧制温度为900～1200℃，总变形量为60％～90％。
18、进一步地，将fe-co-ni-al-ti-mo高熵合金铸锭在轧制温度下保温10～60min后进行热轧变形处理后空冷，随后的热处理后均为水冷。
19、本专利技术的另一个目的还公开了一种高强高塑fe-co-ni-al-ti-mo软磁高熵合金在电磁领域的用途。
20、进一步地，所述高强高塑fe-co-ni-al-ti-mo软磁高熵合金尤其适用于电动机、发电机和电磁阀的金属部件。
21、进一步地，所述高强高塑fe-co-ni-al-ti-mo软磁高熵合金尤其适用于在高速电机、电磁阀及变压器的金属部件。
22、本专利技术高强高塑fe-co-ni-al-ti-mo软磁高熵合金的配方科学、合理，制备方法简单、易行，与现有技术相比较具有以下优点：
23、1)、本专利技术高强高塑fe-co-ni-al-ti-mo软磁高熵合金包含了特定的元素选择和合理的配比，高浓度的铁磁性元素fe、co和ni能提高合金的饱和磁化强度，al、ti和mo元素能提高材料强度。
24、2)、本专利技术高强高塑fe-co-ni-al-ti-mo软磁高熵合金经高温热轧和热处理展现出优异的室温拉伸性能，拉伸屈服强度高达1046mpa，抗拉强度高达1230mpa，断后伸长率超过21％。
25、3)、本专利技术高强高塑fe-co-ni-al-ti-mo软磁高熵合金具有优异的软磁性能，其饱和磁化强度(ms)超过120.8emu/g，矫顽力(hc)小于1.26oe。
26、4)、本专利技术高强高塑fe-co-ni-al-ti-mo软磁高熵合金原材料易于获得，制备工艺简单易行，优异的综合性能使合金在极端载荷条件下的软磁领域具有广泛的应用前景。
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1.一种高强高塑Fe-Co-Ni-Al-Ti-Mo软磁高熵合金，其特征在于，其通式为FeaCobNicAldTieMof，其中25％≤a≤40％，28％≤b≤45％，20％≤c≤30％，3％≤d≤9％，2％≤e≤8％，0.1％≤f≤0.5％，且a+b+c+d+e+f＝100％，a、b、c、d、e和f分别为对应元素的摩尔百分比。
2.根据权利要求1所述高强高塑Fe-Co-Ni-Al-Ti-Mo软磁高熵合金，其特征在于，通式FeaCobNicAldTieMof满足：60％≤a+b≤70％，6％≤d+e≤15％。
3.一种权利要求1或2所述高强高塑Fe-Co-Ni-Al-Ti-Mo软磁高熵合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述高强高塑Fe-Co-Ni-Al-Ti-Mo软磁高熵合金的制备方法，其特征在于，熔炼合金原料前，需将低熔点的Al置于坩埚底部，高熔点的Mo和Ti元素置于上部，其余Fe、Co、Ni元素处于中间位置。
5.根据权利要求3所述高强高塑Fe-Co-Ni-Al-Ti-Mo软磁高熵合金的制备方法，其特征
6.根据权利要求3所述高强高塑Fe-Co-Ni-Al-Ti-Mo软磁高熵合金的制备方法，其特征在于，在熔炼合金之前需反复熔炼单质Ti锭3～5遍，每遍1～3min。
7.根据权利要求3所述高强高塑Fe-Co-Ni-Al-Ti-Mo软磁高熵合金的制备方法，其特征在于，熔炼合金的电流为300～550A，反复进行5～8次熔炼，每次1～4min。
8.根据权利要求3所述高强高塑Fe-Co-Ni-Al-Ti-Mo软磁高熵合金的制备方法，其特征在于，所述热轧变形处理的轧制温度为900～1200℃，总变形量为60％～90％。
9.根据权利要求3所述高强高塑Fe-Co-Ni-Al-Ti-Mo软磁高熵合金的制备方法，其特征在于，将Fe-Co-Ni-Al-Ti-Mo高熵合金铸锭在轧制温度下保温10-60min后进行热轧变形处理后空冷，随后的热处理后均为水冷。
10.一种权利要求1或2所述高强高塑Fe-Co-Ni-Al-Ti-Mo软磁高熵合金在电磁领域的用途。
...【技术特征摘要】
1.一种高强高塑fe-co-ni-al-ti-mo软磁高熵合金，其特征在于，其通式为feacobnicaldtiemof，其中25％≤a≤40％，28％≤b≤45％，20％≤c≤30％，3％≤d≤9％，2％≤e≤8％，0.1％≤f≤0.5％，且a+b+c+d+e+f＝100％，a、b、c、d、e和f分别为对应元素的摩尔百分比。
2.根据权利要求1所述高强高塑fe-co-ni-al-ti-mo软磁高熵合金，其特征在于，通式feacobnicaldtiemof满足：60％≤a+b≤70％，6％≤d+e≤15％。
3.一种权利要求1或2所述高强高塑fe-co-ni-al-ti-mo软磁高熵合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述高强高塑fe-co-ni-al-ti-mo软磁高熵合金的制备方法，其特征在于，熔炼合金原料前，需将低熔点的al置于坩埚底部，高熔点的mo和ti元素置于上部，其余fe、co、ni元素处于中间位置。
5.根据权利要求3所述高强高塑fe-co-ni-al-ti-mo软磁高熵合金的制备方法，其特征在于，熔炼前需利用分子...
【专利技术属性】
技术研发人员：卢一平，赵尚，王明亮，王欢，王育生，王同敏，李廷举，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：
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