钨系高熵合金的生产方法

钨系高熵合金包括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，这些含钨高熵合金主要是以体心立方结构为主，具有较高的强度，但其常温下的塑性较差，且几乎都含有高中子活化系数元素如Nb、Mo，这极为不利于未来在国际热核聚变堆中的应用。因此，有研究者提出了一种新的生产方法，具体步骤如下：

一、原料方面：

该钨系高熵合金为W-V-Ti、W-V-Ta、W-Ti-Ta、W-Ti-V-Ta、W-Ti-V-Ta-Re系合金中的一种或多种。

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

二、步骤方面：

1）粉体预烧结：按合金配比称取粉末原料，幷在惰性气氛中进行球磨干混，得到球磨混料；将球磨混料压制成坯，再在1470~1500℃的真空炉中进行烧结，得合金烧结样品。

2）合金熔炼：将合金烧结样品切割成小块，幷放入电弧熔炼炉的坩埚内；然后，对电弧熔炼炉的腔室抽真空至低于9×10-3pa，再向电弧熔炼炉的腔室内充入氩气，幷进行氩弧熔炼；熔炼结束后，冷却至室温，得初坯；将初坯置于坩埚内，重复前述熔炼步骤至少2次，即得钨系高熵合金。

该生产方法的注意事项如下：

（1）步骤1）中，按合金配比称取粉末原料，幷向滚筒中充入惰性气体，再将称取的粉末原料置于充入惰性气体的滚筒中进行球磨干混；将球磨混料压制成坯，压制压力为160~300mpa，压制时间为10~800min；在真空炉中进行烧结的烧结时间为40~300min。

（2）步骤2）中，对电弧熔炼炉的腔室抽真空至1×10-5~9×10-3pa，再向电弧熔炼炉的腔室内充入0.6~0.8个大气压；氩弧熔炼的电流为300~600a，熔炼时间1~3min，且熔炼坩埚为铜坩埚，熔炼过程中需要通冷却水进行冷却。

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