【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于高熵合金成分设计的，特别涉及轻质高熵合金成分设计的。
技术介绍
1、在现代工业生产中，汽车工业在其中占有非常重要的地位。在汽车的生产过程中，对汽车车架、轮毂等结构件有着较高的要求，既要求它能够承受较大的力，也要求在发生碰撞时能够产生较大的变形且不发生断裂，从而保护乘客的安全；同时，为了提高整车的轻量化水平，要求车架质量尽可能小。为了尽可能实现轻量化，除了对结构件在结构设计上不断改进，替换更加轻质化的材料是效果更加显著的方式，且使用性能更优越的材料可以使结构件有更，大的结构设计空间。目前汽车结构件上使用的多为铝合金、镁合金以及专用的高强度钢(双相钢)，三者都有着较大的局限性：铝合金屈服强度较高，但是延展率很差，六系铝合金的屈服强度为276mpa，延伸率仅为12％；镁合金延展性差且屈服强度也较低，其屈服强度仅为160mpa，而延展率不超过10％；双相钢的机械性能最好，但是密度较大，重达7.8g/cm3，这极大影响了车架质量。且镁合金的熔点较低，并容易发生自燃现象，在车祸或汽车自燃事故导致的火灾中产生爆燃现象，对车内人员造成伤害，对车外人员的人身安全也具有威胁。同时，电动汽车自燃时的温度远高于燃油汽车(电动汽车自燃温度超过1000℃)，而随着电动汽车的数量激增，镁合金显地越发不安全。因此，有必要开发一种强度上不低于以上三种材料，且密度更低，熔点更高的合金，以应对目前汽车车架的这些不足和缺点。
2、高熵合金(high-entropy alloys，heas)是一种在2004年提出的一种全新体系的合金，其由至少5
3、为了满足工程上对于型量化的需求，许多学者更进一步的提出了轻质高熵合金(light weight high entropy alloy，lwheas)的概念。其主要思路是在传统的的以过渡元素为主的高熵合金中加入一定量的轻质元素；或者直接使用轻质元素和少量其他元素组成高熵合金。对于轻质高熵合金的定义，学术界内主要有三种标准，即密度ρ＜3g/cm3的高熵合金，ρ＜4.5g/cm3的高熵合金或ρ＜7g/cm3的高熵合金。在本专利技术中，将合金密度ρ＜7g/cm3的高熵合金称为轻质高熵合金。轻质高熵合金比于传统早期的高熵合金具有相更高的比强度以及较好的塑性。
4、本专利技术设计了一种新型的轻质高熵合金，该合金机械性能超过车用的镁合金、铝合金以及高强度钢，且具有较高的熔点，成本相对较低。这种新型轻质高熵合金的出现，扩展了高熵合金的使用范围，为汽车行业的汽车结构件提供了可能的新的选择。
技术实现思路
1、1.一种新型轻质高熵合金的成分设计，其特征在于包含以下步骤：
2、(1)选定al、mg、ti、li、ni、v六种金属元素，其中，al、mg、ti、li、v为轻质元素(密度小于7g/cm3)。
3、(2)以al-mg-ti为基础合金体系，并保证三种元素的原子百分比≥50％，其余部分由li、ni、v三种元素补齐。
4、(3)在步骤(2)的基础上，对重要元素进行限制：al的原子含量占比为20～35％，ti的原子含量占比为15～20％，以保证合金的轻量化。
5、(4)在步骤(3)的基础上，对重要元素进行限制：mg的原子含量占比为3～5％，li的原子含量占比为3～6％，以保证合金的易制备性。
6、(5)在步骤(3)、(4)中未提及的元素，根据实际的性质需求进行调整，并将合金总元素的原子含量补全为100％。
7、2.按照权利要求1所述方法制备得到的合金，其特征在于：新型合金的密度为3.9～6.8g/cm3，相比于双相钢，密度降低了12～50％。
8、3.按照权利要求1所述方法制备得到的合金，其特征在于：新型合金的熔点在1350～1800℃，相比于镁合金(熔点为650℃)提高了108～177％。
9、4.按照权利要求1所述方法制备得到的合金，其特征在于：新型合金常温下具有良好的机械性能，屈服强度达到500～650mpa以上，其比屈服强度相比az91d镁合金高出10～96％；比屈服强度相比六系铝合金高出7～60％，；屈服强度相比双相钢，高出了60～110％。
10、5.按照权利要求1所述方法制备得到的合金，其特征在于：新型合金常温下具有良好的机械性能，抗拉强度在700～900mpa以上。其比强度相比az91d镁合金高出5～46％；比强度相比六系铝合金高出12～102％，；强度相比双相钢，高出了7～37％。
11、6.按照权利要求1所述方法制备得到的合金，其特征在于：新型合金常温下具有良好的机械性能，延伸率超过20～30％。相比于az31b镁合金高出了100～200％；相比六系铝合金高出了67～150％；新型合金的延伸率与双相钢相当。
12、总之，本专利技术的设计思路简单清晰，易重复，对轻质高熵合金系列材料专利技术具有较大的参考价值。本专利技术设计的al-mg-ti-li-ni-v系列合金属于轻质高熵合金，具有比强度高，塑性良好的优点，满足汽车行业对于车架轻量化、高强度、好塑性的需求，有望代替镁合金、铝合金以及钢材，成为制造车架的良好材料。
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1.一种新型轻质高熵合金的成分设计，其特征在于包含以下步骤：
2.按照权利要求1所述方法制备得到的合金，其特征在于：新型合金的密度为3.9～6.8g/cm3，相比于双相钢，密度降低了12～50％。
3.按照权利要求1所述方法制备得到的合金，其特征在于：新型合金的熔点在1350～1800℃，相比于镁合金提高了108～177％。
4.按照权利要求1所述方法制备得到的合金，其特征在于：新型合金常温下具有良好的机械性能，屈服强度达到500～650MPa以上，其比屈服强度相比AZ91D镁合金高出10～96％；相比六系铝合金高出7～60％，；其屈服强度对比双相钢，高出了60～110％。
5.按照权利要求1所述方法制备得到的合金，其特征在于：新型合金常温下具有良好的机械性能，抗拉强度在700～900MPa以上。其比强度相比AZ91D镁合金高出5～46％；相比六系铝合金高出12～102％，；其强度对比双相钢，高出了7～37％。
6.按照权利要求1所述方法制备得到的合金，其特征在于：新型合金常温下具有良好的机械性能，延伸率超过20～30％
...【技术特征摘要】
1.一种新型轻质高熵合金的成分设计，其特征在于包含以下步骤：
2.按照权利要求1所述方法制备得到的合金，其特征在于：新型合金的密度为3.9～6.8g/cm3，相比于双相钢，密度降低了12～50％。
3.按照权利要求1所述方法制备得到的合金，其特征在于：新型合金的熔点在1350～1800℃，相比于镁合金提高了108～177％。
4.按照权利要求1所述方法制备得到的合金，其特征在于：新型合金常温下具有良好的机械性能，屈服强度达到500～650mpa以上，其比屈服强度相比az91d镁合金高出10～96％；相比六系铝合金...
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