鎢系高熵合金的生産方法

鎢系高熵合金包括W-Mo-Nb-Ta-Ti、W-Ni-Co、W-Co-Cr-Fe-Ni、W-Co-Mo-Ni-V、W-Ti-Al-Mo-Si、W-Mo-Nb-Zr-V等，這些含鎢高熵合金主要是以體心立方結構爲主，具有較高的强度，但其常溫下的塑性較差，且幾乎都含有高中子活化係數元素如Nb、Mo，這極爲不利于未來在國際熱核聚變堆中的應用。因此，有研究者提出了一種新的生産方法，具體步驟如下：

一、原料方面：

該鎢系高熵合金爲W-V-Ti、W-V-Ta、W-Ti-Ta、W-Ti-V-Ta、W-Ti-V-Ta-Re系合金中的一種或多種。

等原子比例的W-V-Ti、W-V-Ta、W-Ti-Ta、W-Ti-V-Ta、W-Ti-V-Ta-Re高熵合金能形成體心立方相。

二、步驟方面：

1）粉體預燒結：按合金配比稱取粉末原料，幷在惰性氣氛中進行球磨幹混，得到球磨混料；將球磨混料壓制成坯，再在1470~1500℃的真空爐中進行燒結，得合金燒結樣品。

2）合金熔煉：將合金燒結樣品切割成小塊，幷放入電弧熔煉爐的坩堝內；然後，對電弧熔煉爐的腔室抽真空至低于9×10-3pa，再向電弧熔煉爐的腔室內充入氬氣，幷進行氬弧熔煉；熔煉結束後，冷却至室溫，得初坯；將初坯置于坩堝內，重複前述熔煉步驟至少2次，即得鎢系高熵合金。

該生産方法的注意事項如下：

（1）步驟1）中，按合金配比稱取粉末原料，幷向滾筒中充入惰性氣體，再將稱取的粉末原料置于充入惰性氣體的滾筒中進行球磨幹混；將球磨混料壓制成坯，壓制壓力爲160~300mpa，壓制時間爲10~800min；在真空爐中進行燒結的燒結時間爲40~300min。

（2）步驟2）中，對電弧熔煉爐的腔室抽真空至1×10-5~9×10-3pa，再向電弧熔煉爐的腔室內充入0.6~0.8個大氣壓；氬弧熔煉的電流爲300~600a，熔煉時間1~3min，且熔煉坩堝爲銅坩堝，熔煉過程中需要通冷却水進行冷却。

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