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申请/专利权人：北京理工大学

摘要：本发明涉及一种NbZrTiAl系难熔高熵合金铸锭真空自耗电弧熔炼方法，属于合金技术领域。将NbZrTiAl系难熔高熵合金中的各组元按照原子百分比称取原料、原料破碎得到粒径为5~10mm颗粒，然后进行混料，得到混合料；将所述混合料压制成圆柱形电极块；将所述电极块焊接成自耗电极；将所述自耗电极装入电弧炉中，惰性气体氛围下，进行真空自耗电弧熔炼三次以上，熔炼结束后得到一种NbZrTiAl系难熔高熵合金铸锭。通过优化配料和混料工艺、压制和焊接电极工艺及熔炼工艺实现了成分均匀百公斤级大尺寸难熔高熵合金铸锭的一次成型。

主权项：1.一种NbZrTiAl系难熔高熵合金铸锭真空自耗电弧熔炼方法，其特征在于：方法步骤包括：（1）配料与混料：将NbZrTiAl系难熔高熵合金中的各组元按照原子百分比称取原料、原料破碎得到粒径为5~10mm颗粒，然后进行混料，得到混合料；（2）压制电极块：将所述混合料压制成多块圆柱形电极块；每块电极块的质量为混合料总质量的19~13，电极块直径为100~300mm，每块电极块密度为3.0~5.0gcm3；（3）焊接自耗电极：将所述电极块焊接成自耗电极；（4）熔炼：将所述自耗电极装入电弧炉中，惰性气体氛围下，进行真空自耗电弧熔炼三次以上，熔炼结束后得到一种NbZrTiAl系难熔高熵合金铸锭；其中，所述NbZrTiAl系难熔高熵合金的原子表达式为NbaZrbTicAldMx，M为V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Mo、Hf和W中的一种以上，10≤a≤25，5≤b≤30，40≤c≤70，15≤d≤40，0≤x≤10，且a+b+c+d+x＝100；步骤（1）中，Zr以单质海绵锆方式加入，Ti以单质海绵钛和AlTi中间合金方式加入，Nb、M、Al分别以AlNb中间合金、AlM中间合金方式加入；单质的体积为总体积的50%以上；步骤（2）中，压制压力为电极块表面压力×π×电极块半径的平方×10-4吨，电极块表面压力为250~350MPa；步骤（4）中，步骤（4）中，熔炼电压为30~40V，第一次熔炼电流为2~7KA，从第二次熔炼开始，熔炼电流比前一次熔炼电流提高1~2KA；第一次和第二次熔炼时间为3~5min，循环冷却水温度保持在55~65℃；第三次以上熔炼时间分别为6~10min，循环冷却水温度保持在35~45℃；熔炼过程中采用单绕组螺旋电磁搅拌装置对高熵合金熔体进行电磁搅拌，倾斜磁轭的偏转角度为40°~60°。

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