一种高密度高强的多相高熵合金及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种高密度高强的多相高熵合金及其制备方法，特别涉及一种W

背景技术

在反装甲应用中，重钨合金和贫铀(DU)合金是两大类主要材料。由于极高的密度和力学性能，DU动能穿甲弹在穿透过程中表现出优异的穿透性能，但会造成严重的环境污染。而钨合金动能穿甲弹与DU合金相比，其强塑性较差，穿透性能不足。因此，需要开发一种高性能的钨合金来替代DU合金。

高熵合金是近十几年来提出的一种新型合金设计理念。相比于传统合金只具有一种或两种主元，高熵合金具有多种主元。多主元特点使得高熵合金具有结构上的晶格畸变效应、热力学上的高熵效应、动力学上的迟滞扩散效应、以及性能的鸡尾酒效应。这些效应使得高熵合金在航空航天、防护、生物、动能穿甲弹等领域有巨大的应用潜力。因此，近些年高熵合金成为了合金领域的一大研究热点。为了有更高的穿透性能，穿甲弹材料需要有较高的密度，但目前高密度高熵合金的性能与重钨合金比仍有较大差距。因此，发明一种具有高密度高强度的高熵合金迫在眉睫。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有高密度高熵合金强塑性较低的问题，提供一种高密度高强的多相高熵合金及其制备方法。该合金W

本发明的目的是通过下述技术方案实现的。

一种高密度高强度的多相高熵合金，由W、Ta、Hf、Nb、Nb五种元素构成W

一种高密度高强的多相高熵合金的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：选用W、Ta、Hf、Nb、Ni五种元素，根据原子百分比精确称量，并根据熔点由低到高，即Ni、Hf、Nb、Ta、W的顺序，依次放入非自耗真空电弧熔炼炉的铜坩埚之中。

步骤二：关闭炉门，将非自耗真空电弧熔炼炉抽至真空状态，之后再通入纯度为99.99wt％的高纯氩气作为保护气体。

步骤三：对W

步骤四：待W

有益效果

1、本发明的一种高密度高强的多相高熵合金材料，组成为W

2、本发明的一种高密度高强的多相高熵合金材料，SEM及EDS测试结果显示，BCC+FCC+HCP。W

附图说明

图1是W

图2是W

图3是W

图4是W

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

一种高密度高强的多相高熵合金材料材料，组成为W

所述的W

步骤一：选选用W、Ta、Hf、Nb、Ni五种元素，根据原子百分比精确称量，并根据熔点由低到高，即Ni、Hf、Nb、Ta、W的顺序，依次放入非自耗真空电弧熔炼炉的铜坩埚之中。

步骤二：关闭炉门，将非自耗真空电弧熔炼炉抽至真空状态，之后再通入纯度为99.99wt％的高纯氩气作为保护气体。

步骤三：对W

步骤四：待W

对该合金在室温下进行准静态压缩及动态压缩力学性能测试，如图1、2所示。实验表明：该合金密度在14g/cm

实施例2

一种高密度高强的多相高熵合金材料材料，组成为W

所述的W

步骤一：选选用W、Ta、Hf、Nb、Ni五种元素，根据原子百分比精确称量，并根据熔点由低到高，即Ni、Hf、Nb、Ta、W的顺序，依次放入非自耗真空电弧熔炼炉的铜坩埚之中。

步骤二：关闭炉门，将非自耗真空电弧熔炼炉抽至真空状态，之后再通入纯度为99.99wt％的高纯氩气作为保护气体。

步骤三：对W

步骤四：待W

对该合金在室温下进行准静态压缩及动态压缩力学性能测试，实验表明：该合金密度在14g/cm

实施例3

一种高密度高强的多相高熵合金材料材料，组成为W

所述的W

步骤一：选选用W、Ta、Hf、Nb、Ni五种元素，根据原子百分比精确称量，并根据熔点由低到高，即Ni、Hf、Nb、Ta、W的顺序，依次放入非自耗真空电弧熔炼炉的铜坩埚之中。

步骤二：关闭炉门，将非自耗真空电弧熔炼炉抽至真空状态，之后再通入纯度为99.99wt％的高纯氩气作为保护气体。

步骤三：对W

步骤四：待W

对该合金在室温下进行准静态压缩及动态压缩力学性能测试，实验表明：该合金密度在14g/cm

以上是有关本发明的较佳实施例的说明。在此，需要说明的一点是，本发明并不局限于以上实施例，在满足权利要求书、发明内容以及附图等范围要求的情况下，可以对本发明所作的任何修改、同等替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围内。