高熵合金的制備方法概述目錄TOC\o"1-3"\h\u28249高熵合金的制備方法概述 1269621.1高熵合金的組成 1130941.2高熵合金的制備 168791.2.1制備儀器 2296381.2.2制備流程 2229841.2.3試樣的制備 3130111.3合金的熱處理 3高熵合金的組成本實(shí)驗(yàn)采用Cr、Fe、Co、Ni、Ti、B六種元素配置成合金系，各種元素的純度都大于99％。其中各種元素的性質(zhì)例如原子數(shù)、原子量、熔點(diǎn)、原子半徑見表2-1。CoCrFeNiTiB原子序數(shù)27242628225原子量，g/mol58.93351.99655.84758.71047.90010.811熔點(diǎn)，℃149219901537145516602075原子半徑,?1.251.1301.2401.2501.3130.900表2-1高熵合金的組成高熵合金的制備目前,制備高熵合金及其復(fù)合材料的方法很多，其中比較熱門的有：經(jīng)常用于制備塊狀高熵合金的真空熔煉法、多用來制備粉狀合金機(jī)械合金化法、用來制備涂層的激光熔覆法、用來制備薄膜的電化學(xué)沉積法等等。由于（近）等原子比的多主元高熵合金存在成分偏析等問題，導(dǎo)致高熵合金的可鑄性和流動性較差，這一問題大大限制了高熵合金的制備和工業(yè)使用，而共晶高熵合金擁有良好鑄造性同時(shí)，又對機(jī)械性能沒有明顯影響。所以共晶高熵合金的研究和設(shè)計(jì)逐漸成為熱門。制備塊狀合金通常使用的真空熔煉法。將一定比例的原料（純金屬一般是）放到坩堝中，然后沖入稀有氣體之后在進(jìn)行熔煉，沖入稀有氣體可以防止樣品的氧化。等到樣品樣品全部均勻熔化，冷卻后成型。它又可以分為利用原子本身電子撞擊升溫的真空電弧熔法，還有通過電阻在磁場下電磁感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生熱量的真空感應(yīng)法。粉狀合金通常使用機(jī)械合金化法，將配置好比例的純金屬粉末放到研磨機(jī)中，粉末之間不斷沖撞，微觀粒子發(fā)生擴(kuò)散，粉末會得到均勻的混合。這種方法制備出的合金具有比其他方法制備更好的力學(xué)性能。激光熔覆法指的是將材料放到激光照射的熔池中，利用激光產(chǎn)生高溫讓各個(gè)材料快速覆膜成型。根據(jù)熔覆方式可以分成：預(yù)置型和同步型。預(yù)置型將元素事先放置好，再利用激光使其熔化。同步型則在熔覆過程中再將材料放置到所需部位[[][]張立君，王群，馬蘭等．退火處理對激光熔覆制備FeCrMnCo1.5Ni高熵合金涂層組織的影響[J].冶金與材料.2021.（2）：67-68.化學(xué)沉積法利用化學(xué)還原反應(yīng)，將金屬離子還原在材料的表面。過程中只需要加入，不需要使用電源。按照反應(yīng)的狀態(tài)可以分為兩種：用加熱產(chǎn)生氣態(tài)物質(zhì)沉積得到薄膜的氣相沉積法；還有從水溶液中產(chǎn)生薄膜的液相沉積法。制備儀器本次實(shí)驗(yàn)采用真空熔煉法，試樣的制備使用的是真空感應(yīng)熔煉爐，真空感應(yīng)熔煉在儀器真空條件下沖入一定的惰性氣體（防止試樣氧化），加入一定比例均勻混合好的純金屬，感應(yīng)爐內(nèi)產(chǎn)生高溫，使純金屬熔化，待其全部均勻熔化，即可澆注成型。真空感應(yīng)熔煉爐照片如圖2-1所示。圖SEQ圖\*ARABIC1-1真空感應(yīng)熔煉爐感應(yīng)熔煉爐的組成：電源、電容柜本體、熔煉爐、傾爐裝置（液壓或機(jī)械）、水分配器、坩堝、電纜等。本方法在近似真空下進(jìn)行，金屬導(dǎo)體會產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，進(jìn)而產(chǎn)生渦輪導(dǎo)致溫度升高。這種方法具有熔煉體積相對較小，抽真空十分快速便捷，熔煉相對迅速，溫度能夠做到精確控制，過程中揮發(fā)的元素可以方便回收，控制合金的成分精確等諸多優(yōu)點(diǎn)。制備流程使用真空感應(yīng)法制備CrFeCoNiTixB0.05金屬系樣品的實(shí)驗(yàn)流程如圖2-2所示：配制所需原料裝入原料真空下原料熔化鑄錠完成降溫鑄錠樣品精煉圖2-2實(shí)驗(yàn)流程圖試樣的制備把鑄錠好的樣品進(jìn)行機(jī)械切割，切割成15×15×2mm形狀樣品，然后分別用粒度為800、1500、2000、3000的砂紙打磨，然后使用金剛石拋光劑在軟布上進(jìn)行拋光。到此試樣基本制備完成。合金的熱處理熱處理儀器本次實(shí)驗(yàn)需要對試樣進(jìn)行熱處理，使用的儀器高溫電阻爐。圖2-4所示是高溫電阻爐：圖2-3高溫電阻爐將制備好的樣品放入高溫電阻爐中，將溫度設(shè)置到650℃，啟動機(jī)器。熱處理10個(gè)小時(shí)，處理完成后冷卻至室溫。熱處理完成。