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申请/专利权人：山东科技大学

摘要：本发明属于共晶高熵合金制备技术领域，具体涉及一种双尺度Ni3Al颗粒增强AlCoCrFeNi2.1共晶高熵合金耐磨性能的方法。该方法首先利用球磨和机械混合方法制备出双尺度Ni3Al颗粒弥散分布的AlCoCrFeNi2.1共晶高熵合金粉末，通过优化等离子热压烧结工艺获得具有致密网状结构组织形貌和软硬相组成物的块体AlCoCrFeNi2.1共晶高熵合金，进而通过合金中高硬度相支撑作用和软相抑制合金脆性断裂的协同作用进一步提升合金的耐磨性能，从而实现双尺度颗粒增强共晶高熵合金组织形貌的可控制备和耐磨性能的提升。其中，添加10wt.％Ni3Al颗粒增强体的AlCoCrFeNi2.1共晶高熵合金展现最优的力学性能和耐磨损性能。

主权项：1.一种双尺度Ni3Al颗粒增强AlCoCrFeNi2.1共晶高熵合金耐磨性能的方法，其特征在于，采用粉末冶金技术使Ni3Al颗粒增强体以双尺度形式弥散分布于细化的AlCoCrFeNi2.1共晶高熵合金中，发挥AlCoCrFeNi2.1共晶高熵合金和Ni3Al颗粒增强体的性能潜力，提高AlCoCrFeNi2.1共晶高熵合金耐磨性能；所述方法的具体步骤为：（1）制备合金粉末：首先，将Ni3Al颗粒进行球磨，球磨时间为50h；得到粒径范围在1-3um、10-13um两种尺度的Ni3Al粉末；其次，将Al、Co、Cr、Fe、Ni金属粉末按照1：1：1：1：2.1原子比例配置合金粉末，再将配制好的合金粉末进行球磨试验，球磨时间为50h，直至AlCoCrFeNi2.1粉末完全合金化；最后，将含量为5.0、7.5、10wt.%的Ni3Al颗粒分别添加到AlCoCrFeNi2.1共晶高熵合金粉末中，得到三种不同含量的Ni3Al颗粒增强AlCoCrFeNi2.1共晶高熵合金粉末，再进行机械混合1h作为球磨的原始粉末；（2）球磨合金粉末：采用行星球磨机对三种不同含量Ni3Al颗粒增强的AlCoCrFeNi2.1共晶高熵合金粉末进行机械合金化，在球磨过程中不放入任何控制剂，最终得到混合均匀的双尺度Ni3Al颗粒增强AlCoCrFeNi2.1共晶高熵粉末；（3）等离子烧结首先，在氩气保护环境中将混合均匀的双尺度Ni3Al颗粒增强AlCoCrFeNi2.1共晶高熵粉末装入内径为15mm的石墨模具中，在20MPa压力下预压成型，以防止粉末外漏；然后将预压处理的石墨模具放入炉腔内加压，升温加热至600℃来预热粉末烧结体，再升温至900-1100℃，保温15min；（4）烧结成型烧结完成后在20MPa压力下断开电源冷却至600°C，然后在无压条件下将样品冷却至室温后取出，得到尺寸为高12mm、直径15mm的三块不同Ni3Al含量的圆柱形AlCoCrFeNi2.1-xNi3Al共晶高熵合金的成品，其中，x为5.0、7.5、10wt.%。

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