【《高熵合金的制备方法概述》1500字】

高熵合金的制备方法概述目录TOC\o"1-3"\h\u28249高熵合金的制备方法概述 1269621.1高熵合金的组成 1130941.2高熵合金的制备 168791.2.1制备仪器 2296381.2.2制备流程 2229841.2.3试样的制备 3130111.3合金的热处理 3高熵合金的组成本实验采用Cr、Fe、Co、Ni、Ti、B六种元素配置成合金系，各种元素的纯度都大于99％。其中各种元素的性质例如原子数、原子量、熔点、原子半径见表2-1。CoCrFeNiTiB原子序数27242628225原子量，g/mol58.93351.99655.84758.71047.90010.811熔点，℃149219901537145516602075原子半径,Å1.251.1301.2401.2501.3130.900表2-1高熵合金的组成高熵合金的制备目前,制备高熵合金及其复合材料的方法很多，其中比较热门的有：经常用于制备块状高熵合金的真空熔炼法、多用来制备粉状合金机械合金化法、用来制备涂层的激光熔覆法、用来制备薄膜的电化学沉积法等等。由于（近）等原子比的多主元高熵合金存在成分偏析等问题，导致高熵合金的可铸性和流动性较差，这一问题大大限制了高熵合金的制备和工业使用，而共晶高熵合金拥有良好铸造性同时，又对机械性能没有明显影响。所以共晶高熵合金的研究和设计逐渐成为热门。制备块状合金通常使用的真空熔炼法。将一定比例的原料（纯金属一般是）放到坩埚中，然后冲入稀有气体之后在进行熔炼，冲入稀有气体可以防止样品的氧化。等到样品样品全部均匀熔化，冷却后成型。它又可以分为利用原子本身电子撞击升温的真空电弧熔法，还有通过电阻在磁场下电磁感应现象产生热量的真空感应法。粉状合金通常使用机械合金化法，将配置好比例的纯金属粉末放到研磨机中，粉末之间不断冲撞，微观粒子发生扩散，粉末会得到均匀的混合。这种方法制备出的合金具有比其他方法制备更好的力学性能。激光熔覆法指的是将材料放到激光照射的熔池中，利用激光产生高温让各个材料快速覆膜成型。根据熔覆方式可以分成：预置型和同步型。预置型将元素事先放置好，再利用激光使其熔化。同步型则在熔覆过程中再将材料放置到所需部位[[][]张立君，王群，马兰等．退火处理对激光熔覆制备FeCrMnCo1.5Ni高熵合金涂层组织的影响[J].冶金与材料.2021.（2）：67-68.化学沉积法利用化学还原反应，将金属离子还原在材料的表面。过程中只需要加入，不需要使用电源。按照反应的状态可以分为两种：用加热产生气态物质沉积得到薄膜的气相沉积法；还有从水溶液中产生薄膜的液相沉积法。制备仪器本次实验采用真空熔炼法，试样的制备使用的是真空感应熔炼炉，真空感应熔炼在仪器真空条件下冲入一定的惰性气体（防止试样氧化），加入一定比例均匀混合好的纯金属，感应炉内产生高温，使纯金属熔化，待其全部均匀熔化，即可浇注成型。真空感应熔炼炉照片如图2-1所示。图SEQ图\*ARABIC1-1真空感应熔炼炉感应熔炼炉的组成：电源、电容柜本体、熔炼炉、倾炉装置（液压或机械）、水分配器、坩埚、电缆等。本方法在近似真空下进行，金属导体会产生电磁感应现象，进而产生涡轮导致温度升高。这种方法具有熔炼体积相对较小，抽真空十分快速便捷，熔炼相对迅速，温度能够做到精确控制，过程中挥发的元素可以方便回收，控制合金的成分精确等诸多优点。制备流程使用真空感应法制备CrFeCoNiTixB0.05金属系样品的实验流程如图2-2所示：配制所需原料装入原料真空下原料熔化铸锭完成降温铸锭样品精炼图2-2实验流程图试样的制备把铸锭好的样品进行机械切割，切割成15×15×2mm形状样品，然后分别用粒度为800、1500、2000、3000的砂纸打磨，然后使用金刚石抛光剂在软布上进行抛光。到此试样基本制备完成。合金的热处理热处理仪器本次实验需要对试样进行热处理，使用的仪器高温电阻炉。图2-4所示是高温电阻炉：图2-3高温电阻炉将制备好的样品放入高温电阻炉中，将温度设置到650℃，启动机器。热处理10个小时，处理完成后冷却至室温。热处理完成。