一种高密度高放热焓难熔高熵合金破片材料

    公开(公告)号:CN115615260A

    公开(公告)日:2023-01-17

    申请号:CN202211300838.3

    申请日:2022-10-24

    Abstract: 本发明提供一种高密度高放热焓难熔高熵合金破片材料,属于金属材料技术领域,包括W、Al、Ti、Zr、Nb和Ta元素,其合金成分的原子百分比(at.%)表达为WxAlyTizZrkNbmTan,其中x=11.1~16.7%,y=0~2.8%,z=2.8~11.1%,k=5.6~11.1%,m=30.5~38.9%,n=30.5~38.9%,x+y+z+k+m+n=100%;且y+z=5.6~11.1%,x/(y+z)=1~3。材料性能指标为:密度ρ>12g/cm3、硬度HV=340‑420kgf·mm‑2,放热焓大于7000J/g,室温压缩屈服强度σYS>1000MPa。本发明通过团簇式成分设计方法和多主元合金化原则在难熔高熵合金破片材料中实现了高密度和高放热焓,并且通过多相协同析出使得该合金获得了“自锐化”行为与高强度,能够大幅提高合金的侵彻能力,且制备工艺简单,是一种高密度高放热焓难熔高熵合金破片材料。

    一种兼具优异强塑性和高可回复应变的TiNi基高温高熵形状记忆合金

    公开(公告)号:CN118064784A

    公开(公告)日:2024-05-24

    申请号:CN202410354089.5

    申请日:2024-03-27

    Abstract: 一种兼具优异强塑性和高可回复应变的TiNi基高温高熵形状记忆合金,属于形状记忆合金领域,包括Ti、Zr、Hf、Nb和Ni元素,其合金成分的原子百分比(at.%)表达为TixZryHfzNikNbm,其中x=24.2~42.6%,y=0~6.3%,z=2.9~24.3%,k=46.8~51%,m=3.1~6.3%,x+y+z+k+m=100%。材料性能指标为:马氏体相变开始温度Ms>100℃,室温抗拉强度σ>600MPa,断后延伸率δ>5%,可回复应变εre>2%。本发明通过团簇式成分设计方法,结合高熵合金化原则使得各合金化添加量合理匹配,实现了合金基体与软硬质第二相协同析出的准确调控,使得TiNi基高温高熵形状记忆合金具有高的马氏体相变温度和可回复应变以及优异强塑性,且制备工艺简单,使得该合金有望成为在高温环境中服役的结构功能一体化形状记忆合金。

    一种高密度高放热焓难熔高熵合金破片材料

    公开(公告)号:CN115615260B

    公开(公告)日:2024-04-19

    申请号:CN202211300838.3

    申请日:2022-10-24

    Abstract: 本发明提供一种高密度高放热焓难熔高熵合金破片材料,属于金属材料技术领域,包括W、Al、Ti、Zr、Nb和Ta元素,其合金成分的原子百分比(at.%)表达为WxAlyTizZrkNbmTan,其中x=11.1~16.7%,y=0~2.8%,z=2.8~11.1%,k=5.6~11.1%,m=30.5~38.9%,n=30.5~38.9%,x+y+z+k+m+n=100%;且y+z=5.6~11.1%,x/(y+z)=1~3。材料性能指标为:密度ρ>12g/cm3、硬度HV=340‑420kgf·mm‑2,放热焓大于7000J/g,室温压缩屈服强度σYS>1000MPa。本发明通过团簇式成分设计方法和多主元合金化原则在难熔高熵合金破片材料中实现了高密度和高放热焓,并且通过多相协同析出使得该合金获得了“自锐化”行为与高强度,能够大幅提高合金的侵彻能力,且制备工艺简单,是一种高密度高放热焓难熔高熵合金破片材料。

    一种具有高强度高绝热剪切能力的FCC/BCC双相难熔高熵合金

    公开(公告)号:CN118406948A

    公开(公告)日:2024-07-30

    申请号:CN202410517033.7

    申请日:2024-04-28

    Abstract: 一种具有高强度高绝热剪切能力的FCC/BCC双相难熔高熵合金,属于金属材料技术领域,包括W、Mo、Ta、Fe和Ni元素,其合金成分的原子百分比(at.%)表达为WxMoyTazFemNin,其中x=30.6~38.9%,y=5.6~17.8%,z=3.1~5.6%,m=16.7~17.8%,n=30.0~33.2%,x+y+z+m+n=100%。材料性能指标为:密度ρ>12.5g/cm3,放热焓大于5000J/g,室温压缩屈服强度大于1200MPa,抗压强度大于1600MPa,并具有塑性。本发明通过团簇式成分设计方法和多主元合金化原则在含钨难熔高熵合金中实现了高密度和高强度,并且通过多相协同析出纳米结构,显著提高了合金的强度,在动态加载下FCC相中出现局域剪切带,使其具有较高的绝热剪切能力,大幅提高合金的侵彻性能,且制备工艺简单,是一种具有高强度高绝热剪切能力的FCC/BCC双相难熔高熵合金。

    一种立方形态B2纳米粒子共格析出的高温700℃用铁基超合金

    公开(公告)号:CN111607749A

    公开(公告)日:2020-09-01

    申请号:CN202010554765.5

    申请日:2020-06-17

    Inventor: 王清 王镇华 董闯

    Abstract: 一种立方形态B2纳米粒子共格析出的高温700℃用铁基超合金,属于耐热不锈钢领域,包括Fe、Cr、Ni、Al、Mo、W、Zr、B元素,C、Si、Mn、S、P、O、N为杂质元素,其合金成分的质量百分比(wt.%)为Cr:10.0~12.0,Ni:13.0~15.0,Al:6.0~7.0,Mo:2.0~3.0,W:0.3~0.7,Zr:0.03~0.05,B:0.004~0.007,C≤0.02,Si≤0.20,Mn≤0.20,S≤0.01,P≤0.02,O≤0.005,N≤0.02,Fe:余量;且Zr/B的原子百分数比例为1:1,Cr/(Mo+W)的原子百分数比例为8:1,Mo/W的原子百分数比例为8:1。本发明通过合金成分设计实现了立方形态B2纳米粒子在铁素体基体上共格析出,且在高温表现出良好的BCC/B2共格组织稳定性,从而使得该合金的高温力学性能得到最大提升,实现了高温下具有高强度和良好塑性的目的,且熔炼及制备工艺简单,是一种新型铁基超合金。

    一种具有球形γ′共格强化的高强低密度Fe-Ni基高熵高温合金及其制备方法

    公开(公告)号:CN116716530A

    公开(公告)日:2023-09-08

    申请号:CN202310680554.X

    申请日:2023-06-09

    Abstract: 一种具有球形γ′共格强化的高强低密度Fe‑Ni基高熵高温合金及制备方法,属于高熵高温合金领域,包括Fe、Ni、Co、Al、Ti、Nb、Cr、Mo、C、B、Zr元素,其合金成分的质量百分比为,Ni:29.8~33.2,Co:13.3~16.7,Al:2.7~3.1,Ti:2.1~3.3,Nb:1.0~2.1,Cr:12.0~13.9,Mo:1.4~1.7,C:0.01~0.03,B:0.005~0.015,Zr:0.02~0.03,Fe:余量,且Al/(Ti+Nb)的原子百分数比为1~2,Cr/Mo的原子比为15:1。本发明通过合金成分设计实现了球形的γ′纳米粒子在γ基体上共格析出,γ′纳米粒子在750℃可长期稳定存在,使得该合金具有优异的力学性能和加工变形能力,其室温屈服强度超过820MPa,室温延伸率超过20%,700℃屈服强度超过710MPa;此外较高的Fe含量有效地降低合金的成本,制备工艺简单,密度低于7.80g/cm3,是一种高强低密度的Fe‑Ni基高熵高温合金。

    一种L12相共格析出的高强韧FCC/BCC双相难熔高熵合金及制备方法

    公开(公告)号:CN118389922A

    公开(公告)日:2024-07-26

    申请号:CN202410516910.9

    申请日:2024-04-28

    Abstract: 本发明提供一种L12相共格析出的高强韧FCC/BCC双相难熔高熵合金及制备方法,属于金属材料技术领域,包括W、Ta、Al、Ti、Fe和Ni元素,其合金成分的原子百分比(at.%)表达为WxNiyFezAlmTinTae,其中x=29.2~33.3%,y=40.6~44.5%,z=19.4~25.0%,m=0~3.9%,n=0~1.4%,e=1.1~4.2%,x+y+z+m+n+e=100%,且2.8% 1500MPa,且延伸率>7%。本发明通过团簇式成分设计方法和多主元合金化原则有效的改善了含钨合金中由于容易形成具有富钨的脆性BCC相,且易于其他元素析出金属间化合物导致合金塑性恶化的问题。在含钨难熔高熵合金中通过在FCC基体上共格析出L12纳米粒子,能够实现高强度和延展性的良好匹配,是一种高强韧FCC/BCC双相难熔高熵合金。

    一种兼具宽温域高强塑性的高阻尼TiZr基高熵合金及其制备方法

    公开(公告)号:CN118007004A

    公开(公告)日:2024-05-10

    申请号:CN202410354165.2

    申请日:2024-03-27

    Inventor: 王清 王镇华 李震

    Abstract: 一种兼具宽温域高强塑性的高阻尼TiZr基高熵合金及其制备方法,属于阻尼合金材料领域,包括Ti、Zr、Hf、Nb、Ta和O元素,其合金成分的原子百分比(at.%)表达为(Tia*(1‑f)Zrb*(1‑f)Hfc*(1‑f)Nbd*(1‑f)Tae*(1‑f))Of,其中a=16.67~22.22%,b=44.44~61.1%,c=0~22.22%,d=5.56~16.67%,e=0~11.11%,f=1~1.8%,a+b+c+d+e=100%;且d+e=16.67%。材料性能指标为:室温拉伸屈服强度σYS>850MPa,抗拉强度σUTS>900MPa,拉伸塑性δ>10%;在1~4Hz频率范围内,合金最大阻尼值#imgabs0#峰温TP>700K,有效峰宽ΔT>100K。本发明通过团簇式成分设计方法和高熵合金化原则在TiZr基高熵合金中确保了BCC结构稳定性,通过O原子的间隙固溶,不仅促进变形过程中位错交滑移的产生提高合金的强塑性,且合金产生明显的Snoek型弛豫效应使其具有高的阻尼性能,制备工艺简单。

    一种B2纳米粒子共格析出强化的超高强度马氏体时效不锈钢及制备方法

    公开(公告)号:CN111593260B

    公开(公告)日:2021-09-24

    申请号:CN202010555730.3

    申请日:2020-06-17

    Inventor: 王清 王镇华 董闯

    Abstract: 一种B2纳米粒子共格析出强化的超高强度马氏体时效不锈钢及制备方法,属于高强度不锈钢领域,包括Fe、Cr、Ni、Al、Mo、W、Nb、C、B元素,Si、Mn、S、P、O、N为杂质元素,其合金成分的质量百分比(wt.%)为Cr:4.0~6.0,Ni:13.0~15.0,Al:3.0~4.0,Mo:1.0~2.0,W:0.3~0.7,Nb:0.2~0.4,C:0.03~0.05,B:0.004~0.008,Si≤0.20,Mn≤0.20,S≤0.01,P≤0.02,O≤0.005,N≤0.02,Fe:余量,且Nb/C的原子百分数比例为1:1,Cr/(Mo+W)的原子百分数比例为8:1。本发明通过合金成分设计实现了高密度的B2相纳米粒子在马氏体基体上均匀共格析出,使得该合金具有强度高于2.0GPa的超高强度,良好的均匀塑性变形能力、优良的耐蚀性;且制备工艺简单,材料成本大幅降低,是一种新型超高强度马氏体时效不锈钢。

    一种立方形态B2纳米粒子共格析出的高温700℃用铁基超合金

    公开(公告)号:CN111607749B

    公开(公告)日:2021-06-04

    申请号:CN202010554765.5

    申请日:2020-06-17

    Inventor: 王清 王镇华 董闯

    Abstract: 一种立方形态B2纳米粒子共格析出的高温700℃用铁基超合金,属于耐热不锈钢领域,包括Fe、Cr、Ni、Al、Mo、W、Zr、B元素,C、Si、Mn、S、P、O、N为杂质元素,其合金成分的质量百分比(wt.%)为Cr:10.0~12.0,Ni:13.0~15.0,Al:6.0~7.0,Mo:2.0~3.0,W:0.3~0.7,Zr:0.03~0.05,B:0.004~0.007,C≤0.02,Si≤0.20,Mn≤0.20,S≤0.01,P≤0.02,O≤0.005,N≤0.02,Fe:余量;且Zr/B的原子百分数比例为1:1,Cr/(Mo+W)的原子百分数比例为8:1,Mo/W的原子百分数比例为8:1。本发明通过合金成分设计实现了立方形态B2纳米粒子在铁素体基体上共格析出,且在高温表现出良好的BCC/B2共格组织稳定性,从而使得该合金的高温力学性能得到最大提升,实现了高温下具有高强度和良好塑性的目的,且熔炼及制备工艺简单,是一种新型铁基超合金。

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