非等原子比CoCrFeNiMox高熵合金及其制备方法转让专利
申请号 : CN202110733035.6
文献号 : CN113444960B
文献日 : 2022-03-25
发明人 : 陈瑞润 , 高雪峰 , 刘桐 , 方虹泽 , 王亮 , 苏彦庆 , 郭景杰
申请人 : 哈尔滨工业大学
摘要 :
非等原子比CoCrFeNiMox高熵合金及其制备方法，本发明涉及一种非等原子比的CoCrFeNiMox高熵合金及其制备方法。本发明的目的是为了解决现有高熵合金塑性较差，从而制约塑性加工的问题，本发明合金表达式为CoCrFeNiMox，其中x为0、2或4，按照原子百分比由以下原料组分构成：Mo为0％～20％、Co为10％～40％、Cr为10％～40％、Fe为10％～25％、Ni为10％～25％，以上各组分原子百分比之和为100％。本发明应用于高熵合金领域。
权利要求 :
1.非等原子比CoCrFeNiMox高熵合金，其特征在于该合金表达式为Co30Cr30Fe18Ni18Mo4、Co30Cr30Fe19Ni19Mo2、Co25Cr30Fe20Ni21Mo4、Co25Cr30Fe20Ni23Mo2、Co27Cr33Fe18Ni18Mo4或Co27Cr33Fe19Ni19Mo2，其中Co30Cr30Fe18Ni18Mo4按原子百分比由30％Co、30％Cr、18％Fe、18％Ni和4％Mo组成；Co30Cr30Fe19Ni19Mo2按原子百分比由30％Co、30％Cr、19％Fe、19％Ni和2％Mo组成；Co25Cr30Fe20Ni21Mo4按原子百分比由25％Co、30％Cr、20％Fe、21％Ni和4％Mo组成；
Co25Cr30Fe20Ni23Mo2按原子百分比由25％Co、30％Cr、20％Fe、23％Ni和2％Mo组成；
Co27Cr33Fe18Ni18Mo4按原子百分比由27％Co、33％Cr、18％Fe、18％Ni和4％Mo组成；
Co27Cr33Fe19Ni19Mo2按原子百分比由27％Co、33％Cr、19％Fe、19％Ni和2％Mo组成。
2.如权利要求1所述的非等原子比CoCrFeNiMox高熵合金的制备方法，其特征在于该制备方法按以下步骤进行：一、按原子百分比称取Mo、Cr、Fe、Co和Ni，得到原材料；
二、对原材料和钛块进行预处理，然后将原材料按从下至上为Mo、Cr、Fe、Co、Ni的顺序加入到熔炼炉的坩埚中，然后在熔炼炉的另一个坩埚中加入50‑70g的钛块，再将熔炼炉抽真空后充入氩气进行保护熔炼，冷却后，得到纽扣锭样品；
三、将纽扣锭样品反复熔炼5‑10次，冷却得到非等原子比的CoCrFeNiMox高熵合金；其中每次熔炼时将纽扣锭样品翻面，保持熔融状态10s‑50s。
说明书 :
非等原子比CoCrFeNiMox高熵合金及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种CoCrFeNiMox高熵合金及其制备方法。
背景技术
[0002] 塑性加工技术随着科技的不断进步和生产率的提高，其应用越来越广泛、越来越引起人们的重视。金属材料经过不同的加工过程会导致金相组织的不同变化，进而影响材
料的机械性能。利用工件的塑性变形，是实现金属塑性加工的主要途径，从而获得所需形状
和尺寸。金属材料塑性变形能力强，则充型能力强，可成形出复杂形状的工件；可将多道次
的塑性成形改为一次成形，提高了材料利用率。而金属的化学成分、金相组织、变形温度和
变形速度等是影响金属塑性的主要因素。以钢为例，如果在其化学成分中，含过多的碳量，
那塑性就很差。同时在通常情况下，合金成分与塑性成正比，其含量大，塑性也就愈差，特别
是硅、锰等元素影响巨大，此外，钢中磷、硫，氮等杂质含量如果不断的增加，那也同样可能
会导致塑性的降低。目前，可通过合金成分设计来改善金属材料的塑性加工成形能力。
料的机械性能。利用工件的塑性变形，是实现金属塑性加工的主要途径，从而获得所需形状
和尺寸。金属材料塑性变形能力强，则充型能力强，可成形出复杂形状的工件；可将多道次
的塑性成形改为一次成形，提高了材料利用率。而金属的化学成分、金相组织、变形温度和
变形速度等是影响金属塑性的主要因素。以钢为例，如果在其化学成分中，含过多的碳量，
那塑性就很差。同时在通常情况下，合金成分与塑性成正比，其含量大，塑性也就愈差，特别
是硅、锰等元素影响巨大，此外，钢中磷、硫，氮等杂质含量如果不断的增加，那也同样可能
会导致塑性的降低。目前，可通过合金成分设计来改善金属材料的塑性加工成形能力。
[0003] 2004年，由叶均蔚和Cantor等人提出了多主元高熵合金这一新型合金设计理念，开辟了合金研究的新领域。这一概念的提出，打破了传统合金的设计理念。由于多主元特
性，使合金体系具有高的混合熵值、大的晶格畸变和缓慢的原子扩散能力，从而导致高熵合
金在凝固过程中，易于形成固溶体相。高熵合金自提出以来，已经取得了一系列的研究成
果，具有较高的强韧性、硬度、抗磨损性、抗疲劳性、高温抗软化性、耐磨性能等，作为结构材
料有望在航空航天，工业生产方面具有巨大的发展潜力。现有的高熵合金由于塑性低，导致
可加工性较低，不利于合金的加工变形，因此，研究一种高性能的变形高熵合金，为今后塑
性加工技术领域提供更好的加工材料，进一步促进了高熵合金的实际应用意义。
性，使合金体系具有高的混合熵值、大的晶格畸变和缓慢的原子扩散能力，从而导致高熵合
金在凝固过程中，易于形成固溶体相。高熵合金自提出以来，已经取得了一系列的研究成
果，具有较高的强韧性、硬度、抗磨损性、抗疲劳性、高温抗软化性、耐磨性能等，作为结构材
料有望在航空航天，工业生产方面具有巨大的发展潜力。现有的高熵合金由于塑性低，导致
可加工性较低，不利于合金的加工变形，因此，研究一种高性能的变形高熵合金，为今后塑
性加工技术领域提供更好的加工材料，进一步促进了高熵合金的实际应用意义。
发明内容
[0004] 本发明的目的是为了解决现有高熵合金塑性较差，导致可加工性较低的问题，提出一种非等原子比的CoCrFeNiMox高熵合金及其制备方法。
[0005] 本发明一种非等原子比的CoCrFeNiMox高熵合金的表达式为CoCrFeNiMox，其中x 为0、2或4，按照原子百分比由以下原料组分构成：Mo为0％～20％、Co为10％～40％、 Cr为
10％～40％、Fe为10％～25％、Ni为10％～25％，以上各组分原子百分比之和为100％。
10％～40％、Fe为10％～25％、Ni为10％～25％，以上各组分原子百分比之和为100％。
[0006] 本发明一种非等原子比的CoCrFeNiMox高熵合金的制备方法，按以下步骤进行：一、按原子百分比Mo为0％～20％、Co为10％～40％、Cr为10％～40％、Fe为10％～25％、 Ni
为10％～25％的比例称取Mo、Cr、Fe、Co和Ni，得到原材料；其中各组分原子百分比之和为
100％；
为10％～25％的比例称取Mo、Cr、Fe、Co和Ni，得到原材料；其中各组分原子百分比之和为
100％；
[0007] 二、对原材料和钛块进行预处理，然后将原材料按从下至上为Mo、Cr、Fe、Co、 Ni的顺序加入到熔炼炉的坩埚中，然后在熔炼炉的另一个坩埚中加入50‑70g的钛块，再将熔炼
炉抽真空后充入氩气进行保护熔炼，冷却后，得到纽扣锭样品；
炉抽真空后充入氩气进行保护熔炼，冷却后，得到纽扣锭样品；
[0008] 三、将纽扣锭样品反复熔炼为5‑10次，冷却得到非等原子比的CoCrFeNiMox高熵合金；其中每次熔炼时将纽扣锭样品翻面，保持熔融状态10s‑50s。
[0009] 本发明具备以下有益效果：
[0010] 一、本发明的合金中Co，Ni元素稳定FCC相结构；Cr，Mo元素降低其堆垛层错能，改善均匀变形能力。本发明中Co、Cr、Fe、Ni元素是元素周期表中的过渡族元素，并且四种元素
的原子尺寸相近，各原子间的混合焓值更接近零，更容易形成稳定的固溶体， Mo元素原子
尺寸较大，加入使其发生晶格畸变，提高合金的强度和塑性。非等原子比的合金中具有大的
断裂应变，表现出高的塑性；非等原子比合金中当大原子尺寸的合金元素比例增加后，可以
导致单相FCC合金中具有大的晶格畸变效应，从而产生固溶强化，延缓合金发生颈缩现象，
增加合金的塑性。非等原子比的设计能够扩大合金设计范围。
的原子尺寸相近，各原子间的混合焓值更接近零，更容易形成稳定的固溶体， Mo元素原子
尺寸较大，加入使其发生晶格畸变，提高合金的强度和塑性。非等原子比的合金中具有大的
断裂应变，表现出高的塑性；非等原子比合金中当大原子尺寸的合金元素比例增加后，可以
导致单相FCC合金中具有大的晶格畸变效应，从而产生固溶强化，延缓合金发生颈缩现象，
增加合金的塑性。非等原子比的设计能够扩大合金设计范围。
[0011] 二、本发明方法制备的合金在水冷铜坩埚中熔化凝固，成本低廉，工艺简单容易实现，制备周期短，凝固后所得的组织明显细化，均匀，且具有单一的固溶体组织。
[0012] 三、本发明方法制备的合金性能得到改善，具有高的塑性，具有很强的成形能力，可应用于塑性成形材料，是一种极具发展潜力的高熵合金。
附图说明
[0013] 图1为实施例一、二和七制备的高熵合金的XRD图；
[0014] 图2为实施例二制备的Co30Cr30Fe19Ni19Mo2高熵合金扫描电镜组织图；
[0015] 图3为实施例二制备的Co30Cr30Fe19Ni19Mo2高熵合金的应变硬化指数；
[0016] 图4为实施例一至十制备的高熵合金拉伸应力应变曲线。
具体实施方式
[0017] 本发明技术方案不局限于以下所列举的具体实施方式，还包括各具体实施方式之间的任意组合。
[0018] 具体实施方式一：本实施方式一种非等原子比的CoCrFeNiMox高熵合金的表达式为 CoCrFeNiMox，其中x为0、2或4，按照原子百分比由以下原料组分构成：Mo为0％～20％、
Co为10％～40％、Cr为10％～40％、Fe为10％～25％、Ni为10％～25％，以上各组分原子百
分比之和为100％。
Co为10％～40％、Cr为10％～40％、Fe为10％～25％、Ni为10％～25％，以上各组分原子百
分比之和为100％。
[0019] 本实施方式中各元素为非等原子比。
[0020] 具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：CoCrFeNiMox高熵合金按原子百分比由30％Co、30％Cr、18％Fe、18％Ni和4％Mo组成，表示为Co30Cr30Fe18Ni18Mo4。
其他与具体实施方式一相同。
其他与具体实施方式一相同。
[0021] 具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是：CoCrFeNiMox高熵合金按原子百分比由30％Co、30％Cr、19％Fe、19％Ni和2％Mo组成，表示为
Co30Cr30Fe19Ni19Mo2。其他与具体实施方式一或二相同。
Co30Cr30Fe19Ni19Mo2。其他与具体实施方式一或二相同。
[0022] 具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是：CoCrFeNiMox高熵合金按原子百分比由25％Co、30％Cr、20％Fe、21％Ni和4％Mo组成，表示为
Co25Cr30Fe20Ni21Mo4。其他与具体实施方式一至三之一相同。
Co25Cr30Fe20Ni21Mo4。其他与具体实施方式一至三之一相同。
[0023] 具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是：CoCrFeNiMox高熵合金按原子百分比由25％Co、30％Cr、20％Fe、23％Ni和2％Mo组成，表示为
Co25Cr30Fe20Ni23Mo2。其他与具体实施方式一至四之一相同。
Co25Cr30Fe20Ni23Mo2。其他与具体实施方式一至四之一相同。
[0024] 具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是：CoCrFeNiMox高熵合金按原子百分比由27％Co、33％Cr、18％Fe、18％Ni和4％Mo组成，表示为
Co27Cr33Fe18Ni18Mo4。其他与具体实施方式一至五之一相同。
Co27Cr33Fe18Ni18Mo4。其他与具体实施方式一至五之一相同。
[0025] 具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同的是：CoCrFeNiMox高熵合金按原子百分比由27％Co、33％Cr、19％Fe、19％Ni和2％Mo组成，表示为
Co27Cr33Fe19Ni19Mo2。其他与具体实施方式一至六之一相同。
Co27Cr33Fe19Ni19Mo2。其他与具体实施方式一至六之一相同。
[0026] 具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一至七之一不同的是：CoCrFeNiMox高熵合金按原子百分比由30％Co、30％Cr、20％Fe和20％Ni组成，表示为Co30Cr30Fe20Ni20。其
他与具体实施方式一至七之一相同。
他与具体实施方式一至七之一相同。
[0027] 具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式一至八之一不同的是：CoCrFeNiMox高熵合金按原子百分比由25％Co、25％Cr、25％Fe和25％Ni组成，表示为Co25Cr25Fe25Ni25。其
他与具体实施方式一至八之一相同。
他与具体实施方式一至八之一相同。
[0028] 具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式一至九之一不同的是：CoCrFeNiMox高熵合金按原子百分比由27％Co、33％Cr、20％Fe和20％Ni组成，表示为Co27Cr33Fe20Ni20。其
他与具体实施方式一至九之一相同。
他与具体实施方式一至九之一相同。
[0029] 具体实施方式十一：本实施方式一种非等原子比的CoCrFeNiMox高熵合金的制备方法，按以下步骤进行：一、按原子百分比Mo为0％～20％、Co为10％～40％、Cr为10％～
40％、Fe为10％～25％、Ni为10％～25％的比例称取Mo、Cr、Fe、Co和Ni，得到原材料；其中各
组分原子百分比之和为100％；
40％、Fe为10％～25％、Ni为10％～25％的比例称取Mo、Cr、Fe、Co和Ni，得到原材料；其中各
组分原子百分比之和为100％；
[0030] 二、对原材料和钛块进行预处理，然后将原材料按从下至上为Mo、Cr、Fe、Co、 Ni的顺序加入到熔炼炉的坩埚中，然后在熔炼炉的另一个坩埚中加入50‑70g的钛块，再将熔炼
炉抽真空后充入氩气进行保护熔炼，冷却后，得到纽扣锭样品；
炉抽真空后充入氩气进行保护熔炼，冷却后，得到纽扣锭样品；
[0031] 三、将纽扣锭样品反复熔炼为5‑10次，冷却得到非等原子比的CoCrFeNiMox高熵合金；其中每次熔炼时将纽扣锭样品翻面，保持熔融状态10s‑50s。
[0032] 本实施方式步骤一中当Mo的原子百分比为0％时，则不称取Mo。
[0033] 本实施方式所述Co为纯度99.95％的1‑10mm不规则片状，所述Cr为纯度99.95％的 1‑3mm颗粒，所述Ni纯度为99.9％的 颗粒，所述Fe、Mo均为纯度99.95％的
颗粒，金属钛块的纯度为99.9％。熔炼过程中先熔化金属钛块，吸附电弧炉腔室内残留的氧
气，进一步降低熔炼过程的氧化行为。
颗粒，金属钛块的纯度为99.9％。熔炼过程中先熔化金属钛块，吸附电弧炉腔室内残留的氧
气，进一步降低熔炼过程的氧化行为。
[0034] 具体实施方式十二：本实施方式与具体实施方式十一不同的是：步骤二中预处理步骤：去氧化皮处理、一次超声清洗、二次超声清洗并干燥；其中一次超声清洗时间为
5min‑15min，功率为80W‑120W，频率为20KHz‑35KHz，清洗液为丙酮；二次清洗时间为3min‑
8min，功率为100W‑150W，频率为25KHz‑30KHz，清洗液为无水乙醇。其他与具体实施方式十
一相同。
5min‑15min，功率为80W‑120W，频率为20KHz‑35KHz，清洗液为丙酮；二次清洗时间为3min‑
8min，功率为100W‑150W，频率为25KHz‑30KHz，清洗液为无水乙醇。其他与具体实施方式十
一相同。
[0035] 具体实施方式十三：本实施方式与具体实施方式十一或十二不同的是：所述步骤二中采用非自耗真空电弧熔炼炉进行真空熔炼，电弧熔炼炉的电流为100A～550A，时间为
1min‑5min；冷却循环水流速为1m/s‑5m/s。其他与具体实施方式十一或十二相同。
1min‑5min；冷却循环水流速为1m/s‑5m/s。其他与具体实施方式十一或十二相同。
[0036] 具体实施方式十四：本实施方式与具体实施方式十一至十三之一不同的是：所述‑3 ‑3
步骤二中真空熔炼时，真空度为1×10 Pa‑4×10 Pa，炉内气压为‑0.03MPa～‑0.1MPa，保
压气体为高纯氩气。其他与具体实施方式十一至十三之一相同。
步骤二中真空熔炼时，真空度为1×10 Pa‑4×10 Pa，炉内气压为‑0.03MPa～‑0.1MPa，保
压气体为高纯氩气。其他与具体实施方式十一至十三之一相同。
[0037] 采用以下实施例验证本发明的有益效果：
[0038] 实施例一、一种非等原子比Co30Cr30Fe18Ni18Mo4高熵合金，按原子百分比由30％Co、 30％Cr、18％Fe、18％Ni和4％Mo组成；
[0039] 其制备方法如下：
[0040] (1)按上述原子比称取Mo、Cr、Fe、Co和Ni，得到原材料；其中Co为纯度99.95％的1‑10mm不规则片状，Cr为纯度99.95％的1‑3mm颗粒，Ni纯度为99.9％的 颗粒，Fe、Mo
均为纯度99.95％的 颗粒，以及纯度为99.9％金属钛块50g‑70g。
均为纯度99.95％的 颗粒，以及纯度为99.9％金属钛块50g‑70g。
[0041] (2)将所选原材料和金属钛块进行打磨清洗预处理，去除金属原材料表面氧化物和杂质，利用400的SiC砂纸打磨去除氧化皮；利用丙酮为清洗剂在超声波中进行一次超声
清洗，清洗时间为8min，所述超声波的功率为100W，频率为25KHz；将丙酮清洗后的原材料和
金属钛块再利用无水乙醇为清洗剂在超声波中进行二次超声清洗，清洗时间为 5min，所述
超声波的功率为120W，频率为35KHz，再用吹风机吹干样品表面；
清洗，清洗时间为8min，所述超声波的功率为100W，频率为25KHz；将丙酮清洗后的原材料和
金属钛块再利用无水乙醇为清洗剂在超声波中进行二次超声清洗，清洗时间为 5min，所述
超声波的功率为120W，频率为35KHz，再用吹风机吹干样品表面；
[0042] (3)将处理后的原材料按Mo，Cr，Fe，Co，Ni顺序依次放入非自耗真空电弧炉的坩‑3
埚，同时将金属钛块放入非自耗真空电弧炉的另一个坩埚中，抽真空至2×10 Pa，充入保护
气体高纯氩气至‑0.05MPa，反复抽真空，充氩气，进行洗气2次，然后进行引弧熔炼，熔炼电
流为400A，时间为3min，熔炼过程中先熔化金属钛块，吸附电弧炉腔室内残留的氧气，进一
步降低熔炼过程的氧化行为，然后依次熔炼合金锭，冷却循环水流速为2m/s，冷却后得到纽
扣锭样品；
埚，同时将金属钛块放入非自耗真空电弧炉的另一个坩埚中，抽真空至2×10 Pa，充入保护
气体高纯氩气至‑0.05MPa，反复抽真空，充氩气，进行洗气2次，然后进行引弧熔炼，熔炼电
流为400A，时间为3min，熔炼过程中先熔化金属钛块，吸附电弧炉腔室内残留的氧气，进一
步降低熔炼过程的氧化行为，然后依次熔炼合金锭，冷却循环水流速为2m/s，冷却后得到纽
扣锭样品；
[0043] (4)将初熔合金锭利用炉子自带的机械手翻转，翻面后继续再次熔炼，熔融状态保持25s，重复熔炼7次。保证合金成分的均匀性，多次熔炼结束后，冷却得到高硬度的
Co30Cr30Fe18Ni18Mo4高熵合金。
Co30Cr30Fe18Ni18Mo4高熵合金。
[0044] 实施例二、一种非等原子比Co30Cr30Fe19Ni19Mo2高熵合金，按原子百分比由30％Co、 30％Cr、19％Fe、19％Ni和2％Mo组成；
[0045] 其制备方法如下：
[0046] (1)按上述原子比称取Mo、Cr、Fe、Co和Ni，得到原材料；其中Co为纯度99.95％的1‑10mm不规则片状，Cr为纯度99.95％的1‑3mm颗粒，Ni纯度为99.9％的 颗粒，Fe、Mo
均为纯度99.95％的 颗粒，以及纯度为99.9％金属钛块50g‑70g。
均为纯度99.95％的 颗粒，以及纯度为99.9％金属钛块50g‑70g。
[0047] (2)将所选原材料和金属钛块进行打磨清洗预处理，去除金属原材料表面氧化物和杂质，利用400的SiC砂纸打磨去除氧化皮；利用丙酮为清洗剂在超声波中进行一次超声
清洗，清洗时间为8min，所述超声波的功率为100W，频率为25KHz；将丙酮清洗后的原材料和
金属钛块再利用无水乙醇为清洗剂在超声波中进行二次超声清洗，清洗时间为 5min，所述
超声波的功率为120W，频率为35KHz，再用吹风机吹干样品表面；
清洗，清洗时间为8min，所述超声波的功率为100W，频率为25KHz；将丙酮清洗后的原材料和
金属钛块再利用无水乙醇为清洗剂在超声波中进行二次超声清洗，清洗时间为 5min，所述
超声波的功率为120W，频率为35KHz，再用吹风机吹干样品表面；
[0048] (3)将处理后的原材料按Mo，Cr，Fe，Co，Ni顺序依次放入非自耗真空电弧炉的坩‑3
埚，同时将金属钛块放入非自耗真空电弧炉的另一个坩埚中，抽真空至2×10 Pa，充入保护
气体高纯氩气至‑0.05MPa，反复抽真空，充氩气，进行洗气2次，然后进行引弧熔炼，熔炼电
流为400A，时间为3min，熔炼过程中先熔化金属钛块，吸附电弧炉腔室内残留的氧气，进一
步降低熔炼过程的氧化行为，然后依次熔炼合金锭，冷却循环水流速为2m/s，冷却后得到纽
扣锭样品；
埚，同时将金属钛块放入非自耗真空电弧炉的另一个坩埚中，抽真空至2×10 Pa，充入保护
气体高纯氩气至‑0.05MPa，反复抽真空，充氩气，进行洗气2次，然后进行引弧熔炼，熔炼电
流为400A，时间为3min，熔炼过程中先熔化金属钛块，吸附电弧炉腔室内残留的氧气，进一
步降低熔炼过程的氧化行为，然后依次熔炼合金锭，冷却循环水流速为2m/s，冷却后得到纽
扣锭样品；
[0049] (4)将初熔合金锭利用炉子自带的机械手翻转，翻面后继续再次熔炼，熔融状态保持20s，重复熔炼7次。保证合金成分的均匀性，多次熔炼结束后，冷却得到高硬度的
Co30Cr30Fe19Ni19Mo2高熵合金。
Co30Cr30Fe19Ni19Mo2高熵合金。
[0050] 实施例三、一种非等原子比Co25Cr30Fe20Ni21Mo4高熵合金，按原子百分比由25％Co、 30％Cr、20％Fe、21％Ni和4％Mo组成；
[0051] 其制备方法如下：
[0052] (1)按上述原子比称取Mo、Cr、Fe、Co和Ni，得到原材料；其中Co为纯度99.95％的1‑10mm不规则片状，Cr为纯度99.95％的1‑3mm颗粒，Ni纯度为99.9％的 颗粒，Fe、Mo
均为纯度99.95％的 颗粒，以及纯度为99.9％金属钛块50g‑70g。
均为纯度99.95％的 颗粒，以及纯度为99.9％金属钛块50g‑70g。
[0053] (2)将所选原材料和金属钛块进行打磨清洗预处理，去除金属原材料表面氧化物和杂质，利用400的SiC砂纸打磨去除氧化皮；利用丙酮为清洗剂在超声波中进行一次超声
清洗，清洗时间为8min，所述超声波的功率为100W，频率为25KHz；将丙酮清洗后的原材料和
金属钛块再利用无水乙醇为清洗剂在超声波中进行二次超声清洗，清洗时间为 5min，所述
超声波的功率为120W，频率为35KHz，再用吹风机吹干样品表面；
清洗，清洗时间为8min，所述超声波的功率为100W，频率为25KHz；将丙酮清洗后的原材料和
金属钛块再利用无水乙醇为清洗剂在超声波中进行二次超声清洗，清洗时间为 5min，所述
超声波的功率为120W，频率为35KHz，再用吹风机吹干样品表面；
[0054] (3)将处理后的原材料按Mo，Cr，Fe，Co，Ni顺序依次放入非自耗真空电弧炉的坩‑3
埚，同时将金属钛块放入非自耗真空电弧炉的另一个坩埚中，抽真空至2×10 Pa，充入保护
气体高纯氩气至‑0.05MPa，反复抽真空，充氩气，进行洗气2次，然后进行引弧熔炼，熔炼电
流为400A，时间为3min，熔炼过程中先熔化金属钛块，吸附电弧炉腔室内残留的氧气，进一
步降低熔炼过程的氧化行为，然后依次熔炼合金锭，冷却循环水流速为2m/s，冷却后得到纽
扣锭样品；
埚，同时将金属钛块放入非自耗真空电弧炉的另一个坩埚中，抽真空至2×10 Pa，充入保护
气体高纯氩气至‑0.05MPa，反复抽真空，充氩气，进行洗气2次，然后进行引弧熔炼，熔炼电
流为400A，时间为3min，熔炼过程中先熔化金属钛块，吸附电弧炉腔室内残留的氧气，进一
步降低熔炼过程的氧化行为，然后依次熔炼合金锭，冷却循环水流速为2m/s，冷却后得到纽
扣锭样品；
[0055] (4)将初熔合金锭利用炉子自带的机械手翻转，翻面后继续再次熔炼，熔融状态保持20s，重复熔炼7次。保证合金成分的均匀性，多次熔炼结束后，冷却得到高硬度的
Co25Cr30Fe20Ni21Mo4高熵合金。
Co25Cr30Fe20Ni21Mo4高熵合金。
[0056] 实施例四、一种非等原子比Co25Cr30Fe20Ni23Mo2高熵合金，按原子百分比由25％Co、 30％Cr、20％Fe、23％Ni和2％Mo组成；
[0057] 其制备方法如下：
[0058] (1)按上述原子比称取Mo、Cr、Fe、Co和Ni，得到原材料；其中Co为纯度99.95％的1‑10mm不规则片状，Cr为纯度99.95％的1‑3mm颗粒，Ni纯度为99.9％的 颗粒，Fe、Mo
均为纯度99.95％的 颗粒，以及纯度为99.9％金属钛块50g‑70g。
均为纯度99.95％的 颗粒，以及纯度为99.9％金属钛块50g‑70g。
[0059] (2)将所选原材料和金属钛块进行打磨清洗预处理，去除金属原材料表面氧化物和杂质，利用400的SiC砂纸打磨去除氧化皮；利用丙酮为清洗剂在超声波中进行一次超声
清洗，清洗时间为8min，所述超声波的功率为100W，频率为25KHz；将丙酮清洗后的原材料和
金属钛块再利用无水乙醇为清洗剂在超声波中进行二次超声清洗，清洗时间为 5min，所述
超声波的功率为120W，频率为35KHz，再用吹风机吹干样品表面；
清洗，清洗时间为8min，所述超声波的功率为100W，频率为25KHz；将丙酮清洗后的原材料和
金属钛块再利用无水乙醇为清洗剂在超声波中进行二次超声清洗，清洗时间为 5min，所述
超声波的功率为120W，频率为35KHz，再用吹风机吹干样品表面；
[0060] (3)将处理后的原材料按Mo，Cr，Fe，Co，Ni顺序依次放入非自耗真空电弧炉的坩‑3
埚，同时将金属钛块放入非自耗真空电弧炉的另一个坩埚中，抽真空至2×10 Pa，充入保护
气体高纯氩气至‑0.05MPa，反复抽真空，充氩气，进行洗气2次，然后进行引弧熔炼，熔炼电
流为400A，时间为3min，熔炼过程中先熔化金属钛块，吸附电弧炉腔室内残留的氧气，进一
步降低熔炼过程的氧化行为，然后依次熔炼合金锭，冷却循环水流速为2m/s，冷却后得到纽
扣锭样品；
埚，同时将金属钛块放入非自耗真空电弧炉的另一个坩埚中，抽真空至2×10 Pa，充入保护
气体高纯氩气至‑0.05MPa，反复抽真空，充氩气，进行洗气2次，然后进行引弧熔炼，熔炼电
流为400A，时间为3min，熔炼过程中先熔化金属钛块，吸附电弧炉腔室内残留的氧气，进一
步降低熔炼过程的氧化行为，然后依次熔炼合金锭，冷却循环水流速为2m/s，冷却后得到纽
扣锭样品；
[0061] (4)将初熔合金锭利用炉子自带的机械手翻转，翻面后继续再次熔炼，熔融状态保持20s，重复熔炼7次。保证合金成分的均匀性，多次熔炼结束后，冷却得到高硬度的
Co25Cr30Fe20Ni23Mo2高熵合金。
Co25Cr30Fe20Ni23Mo2高熵合金。
[0062] 实施例五、一种非等原子比Co27Cr33Fe18Ni18Mo4高熵合金，按原子百分比由27％Co、 33％Cr、18％Fe、18％Ni和4％Mo组成；
[0063] 其制备方法如下：
[0064] (1)按上述原子比称取Mo、Cr、Fe、Co和Ni，得到原材料；其中Co为纯度99.95％的1‑10mm不规则片状，Cr为纯度99.95％的1‑3mm颗粒，Ni纯度为99.9％的 颗粒，Fe、Mo
均为纯度99.95％的 颗粒，以及纯度为99.9％金属钛块50g‑70g。
均为纯度99.95％的 颗粒，以及纯度为99.9％金属钛块50g‑70g。
[0065] (2)将所选原材料和金属钛块进行打磨清洗预处理，去除金属原材料表面氧化物和杂质，利用400的SiC砂纸打磨去除氧化皮；利用丙酮为清洗剂在超声波中进行一次超声
清洗，清洗时间为8min，所述超声波的功率为100W，频率为25KHz；将丙酮清洗后的原材料和
金属钛块再利用无水乙醇为清洗剂在超声波中进行二次超声清洗，清洗时间为5min，所述
超声波的功率为120W，频率为35KHz，再用吹风机吹干样品表面；
清洗，清洗时间为8min，所述超声波的功率为100W，频率为25KHz；将丙酮清洗后的原材料和
金属钛块再利用无水乙醇为清洗剂在超声波中进行二次超声清洗，清洗时间为5min，所述
超声波的功率为120W，频率为35KHz，再用吹风机吹干样品表面；
[0066] (3)将处理后的原材料按Mo，Cr，Fe，Co，Ni顺序依次放入非自耗真空电弧炉的坩‑3
埚，同时将金属钛块放入非自耗真空电弧炉的另一个坩埚中，抽真空至2×10 Pa，充入保护
气体高纯氩气至‑0.05MPa，反复抽真空，充氩气，进行洗气2次，然后进行引弧熔炼，熔炼电
流为400A，时间为3min，熔炼过程中先熔化金属钛块，吸附电弧炉腔室内残留的氧气，进一
步降低熔炼过程的氧化行为，然后依次熔炼合金锭，冷却循环水流速为2m/s，冷却后得到纽
扣锭样品；
埚，同时将金属钛块放入非自耗真空电弧炉的另一个坩埚中，抽真空至2×10 Pa，充入保护
气体高纯氩气至‑0.05MPa，反复抽真空，充氩气，进行洗气2次，然后进行引弧熔炼，熔炼电
流为400A，时间为3min，熔炼过程中先熔化金属钛块，吸附电弧炉腔室内残留的氧气，进一
步降低熔炼过程的氧化行为，然后依次熔炼合金锭，冷却循环水流速为2m/s，冷却后得到纽
扣锭样品；
[0067] (4)将初熔合金锭利用炉子自带的机械手翻转，翻面后继续再次熔炼，熔融状态保持20s，重复熔炼7次。保证合金成分的均匀性，多次熔炼结束后，冷却得到高硬度的
Co27Cr33Fe18Ni18Mo4高熵合金。
Co27Cr33Fe18Ni18Mo4高熵合金。
[0068] 实施例六、一种非等原子比Co27Cr33Fe19Ni19Mo2高熵合金，按原子百分比由27％Co、 33％Cr、19％Fe、19％Ni和2％Mo组成；
[0069] 其制备方法如下：
[0070] (1)按上述原子比称取Mo、Cr、Fe、Co和Ni，得到原材料；其中Co为纯度99.95％的1‑10mm不规则片状，Cr为纯度99.95％的1‑3mm颗粒，Ni纯度为99.9％的 颗粒，Fe、Mo
均为纯度99.95％的 颗粒，以及纯度为99.9％金属钛块50g‑70g。
均为纯度99.95％的 颗粒，以及纯度为99.9％金属钛块50g‑70g。
[0071] (2)将所选原材料和金属钛块进行打磨清洗预处理，去除金属原材料表面氧化物和杂质，利用400的SiC砂纸打磨去除氧化皮；利用丙酮为清洗剂在超声波中进行一次超声
清洗，清洗时间为8min，所述超声波的功率为100W，频率为25KHz；将丙酮清洗后的原材料和
金属钛块再利用无水乙醇为清洗剂在超声波中进行二次超声清洗，清洗时间为 5min，所述
超声波的功率为120W，频率为35KHz，再用吹风机吹干样品表面；
清洗，清洗时间为8min，所述超声波的功率为100W，频率为25KHz；将丙酮清洗后的原材料和
金属钛块再利用无水乙醇为清洗剂在超声波中进行二次超声清洗，清洗时间为 5min，所述
超声波的功率为120W，频率为35KHz，再用吹风机吹干样品表面；
[0072] (3)将处理后的原材料按Mo，Cr，Fe，Co，Ni顺序依次放入非自耗真空电弧炉的坩‑3
埚，同时将金属钛块放入非自耗真空电弧炉的另一个坩埚中，抽真空至2×10 Pa，充入保护
气体高纯氩气至‑0.05MPa，反复抽真空，充氩气，进行洗气2次，然后进行引弧熔炼，熔炼电
流为400A，时间为3min，熔炼过程中先熔化金属钛块，吸附电弧炉腔室内残留的氧气，进一
步降低熔炼过程的氧化行为，然后依次熔炼合金锭，冷却循环水流速为2m/s，冷却后得到纽
扣锭样品；
埚，同时将金属钛块放入非自耗真空电弧炉的另一个坩埚中，抽真空至2×10 Pa，充入保护
气体高纯氩气至‑0.05MPa，反复抽真空，充氩气，进行洗气2次，然后进行引弧熔炼，熔炼电
流为400A，时间为3min，熔炼过程中先熔化金属钛块，吸附电弧炉腔室内残留的氧气，进一
步降低熔炼过程的氧化行为，然后依次熔炼合金锭，冷却循环水流速为2m/s，冷却后得到纽
扣锭样品；
[0073] (4)将初熔合金锭利用炉子自带的机械手翻转，翻面后继续再次熔炼，熔融状态保持20s，重复熔炼7次。保证合金成分的均匀性，多次熔炼结束后，冷却得到高硬度的
Co27Cr33Fe19Ni19Mo2高熵合金。
Co27Cr33Fe19Ni19Mo2高熵合金。
[0074] 实施例七、一种非等原子比Co30Cr30Fe20Ni20高熵合金，按原子百分比由30％Co、 30％Cr、20％Fe和20％Ni组成；
[0075] 其制备方法如下：
[0076] (1)按上述原子比称取Cr、Fe、Co和Ni，得到原材料；其中Co为纯度99.95％的 1‑10mm不规则片状，Cr为纯度99.95％的1‑3mm颗粒，Ni纯度为99.9％的 颗粒， Fe为
纯度99.95％的 颗粒，以及纯度为99.9％金属钛块50g‑70g。
纯度99.95％的 颗粒，以及纯度为99.9％金属钛块50g‑70g。
[0077] (2)将所选原材料和金属钛块进行打磨清洗预处理，去除金属原材料表面氧化物和杂质，利用400的SiC砂纸打磨去除氧化皮；利用丙酮为清洗剂在超声波中进行一次超声
清洗，清洗时间为8min，所述超声波的功率为100W，频率为25KHz；将丙酮清洗后的原材料和
金属钛块再利用无水乙醇为清洗剂在超声波中进行二次超声清洗，清洗时间为 5min，所述
超声波的功率为120W，频率为35KHz，再用吹风机吹干样品表面；
清洗，清洗时间为8min，所述超声波的功率为100W，频率为25KHz；将丙酮清洗后的原材料和
金属钛块再利用无水乙醇为清洗剂在超声波中进行二次超声清洗，清洗时间为 5min，所述
超声波的功率为120W，频率为35KHz，再用吹风机吹干样品表面；
[0078] (3)将处理后的原材料按Cr，Fe，Co，Ni顺序依次放入非自耗真空电弧炉的坩埚，同‑3
时将金属钛块放入非自耗真空电弧炉的另一个坩埚中，抽真空至2×10 Pa，充入保护气体
高纯氩气至‑0.05MPa，反复抽真空，充氩气，进行洗气2次，然后进行引弧熔炼，熔炼电流为
300A，时间为3min，熔炼过程中先熔化金属钛块，吸附电弧炉腔室内残留的氧气，进一步降
低熔炼过程的氧化行为，然后依次熔炼合金锭，冷却循环水流速为2m/s，冷却后得到纽扣锭
样品；
时将金属钛块放入非自耗真空电弧炉的另一个坩埚中，抽真空至2×10 Pa，充入保护气体
高纯氩气至‑0.05MPa，反复抽真空，充氩气，进行洗气2次，然后进行引弧熔炼，熔炼电流为
300A，时间为3min，熔炼过程中先熔化金属钛块，吸附电弧炉腔室内残留的氧气，进一步降
低熔炼过程的氧化行为，然后依次熔炼合金锭，冷却循环水流速为2m/s，冷却后得到纽扣锭
样品；
[0079] (4)将初熔合金锭利用炉子自带的机械手翻转，翻面后继续再次熔炼，熔融状态保持20s，重复熔炼7次。保证合金成分的均匀性，多次熔炼结束后，冷却得到高硬度的
Co30Cr30Fe20Ni20高熵合金。
Co30Cr30Fe20Ni20高熵合金。
[0080] 实施例八、一种非等原子比Co25Cr30Fe20Ni25高熵合金，按原子百分比由25％Co、 30％Cr、20％Fe和25％Ni组成；
[0081] 其制备方法如下：
[0082] (1)按上述原子比称取Cr、Fe、Co和Ni，得到原材料；其中Co为纯度99.95％的 1‑10mm不规则片状，Cr为纯度99.95％的1‑3mm颗粒，Ni纯度为99.9％的 颗粒， Fe为
纯度99.95％的 颗粒，以及纯度为99.9％金属钛块50g‑70g。
纯度99.95％的 颗粒，以及纯度为99.9％金属钛块50g‑70g。
[0083] (2)将所选原材料和金属钛块进行打磨清洗预处理，去除金属原材料表面氧化物和杂质，利用400的SiC砂纸打磨去除氧化皮；利用丙酮为清洗剂在超声波中进行一次超声
清洗，清洗时间为8min，所述超声波的功率为100W，频率为25KHz；将丙酮清洗后的原材料和
金属钛块再利用无水乙醇为清洗剂在超声波中进行二次超声清洗，清洗时间为 5min，所述
超声波的功率为120W，频率为35KHz，再用吹风机吹干样品表面；
清洗，清洗时间为8min，所述超声波的功率为100W，频率为25KHz；将丙酮清洗后的原材料和
金属钛块再利用无水乙醇为清洗剂在超声波中进行二次超声清洗，清洗时间为 5min，所述
超声波的功率为120W，频率为35KHz，再用吹风机吹干样品表面；
[0084] (3)将处理后的原材料按Cr，Fe，Co，Ni顺序依次放入非自耗真空电弧炉的坩埚，同‑3
时将金属钛块放入非自耗真空电弧炉的另一个坩埚中，抽真空至2×10 Pa，充入保护气体
高纯氩气至‑0.05MPa，反复抽真空，充氩气，进行洗气2次，然后进行引弧熔炼，熔炼电流为
300A，时间为3min，熔炼过程中先熔化金属钛块，吸附电弧炉腔室内残留的氧气，进一步降
低熔炼过程的氧化行为，然后依次熔炼合金锭，冷却循环水流速为2m/s，冷却后得到纽扣锭
样品；
时将金属钛块放入非自耗真空电弧炉的另一个坩埚中，抽真空至2×10 Pa，充入保护气体
高纯氩气至‑0.05MPa，反复抽真空，充氩气，进行洗气2次，然后进行引弧熔炼，熔炼电流为
300A，时间为3min，熔炼过程中先熔化金属钛块，吸附电弧炉腔室内残留的氧气，进一步降
低熔炼过程的氧化行为，然后依次熔炼合金锭，冷却循环水流速为2m/s，冷却后得到纽扣锭
样品；
[0085] (4)将初熔合金锭利用炉子自带的机械手翻转，翻面后继续再次熔炼，熔融状态保持20s，重复熔炼7次。保证合金成分的均匀性，多次熔炼结束后，冷却得到高硬度的
Co25Cr30Fe20Ni25高熵合金。
Co25Cr30Fe20Ni25高熵合金。
[0086] 实施例九、一种非等原子比Co27Cr33Fe20Ni20高熵合金，按原子百分比由27％Co、 33％Cr、20％Fe和20％Ni组成；
[0087] 其制备方法如下：
[0088] (1)按上述原子比称取Cr、Fe、Co和Ni，得到原材料；其中Co为纯度99.95％的 1‑10mm不规则片状，Cr为纯度99.95％的1‑3mm颗粒，Ni纯度为99.9％的 颗粒， Fe为
纯度99.95％的 颗粒，以及纯度为99.9％金属钛块50g‑70g。
纯度99.95％的 颗粒，以及纯度为99.9％金属钛块50g‑70g。
[0089] (2)将所选原材料和金属钛块进行打磨清洗预处理，去除金属原材料表面氧化物和杂质，利用400的SiC砂纸打磨去除氧化皮；利用丙酮为清洗剂在超声波中进行一次超声
清洗，清洗时间为8min，所述超声波的功率为100W，频率为25KHz；将丙酮清洗后的原材料和
金属钛块再利用无水乙醇为清洗剂在超声波中进行二次超声清洗，清洗时间为 5min，所述
超声波的功率为120W，频率为35KHz，再用吹风机吹干样品表面；
清洗，清洗时间为8min，所述超声波的功率为100W，频率为25KHz；将丙酮清洗后的原材料和
金属钛块再利用无水乙醇为清洗剂在超声波中进行二次超声清洗，清洗时间为 5min，所述
超声波的功率为120W，频率为35KHz，再用吹风机吹干样品表面；
[0090] (3)将处理后的原材料按Cr，Fe，Co，Ni顺序依次放入非自耗真空电弧炉的坩埚，同‑3
时将金属钛块放入非自耗真空电弧炉的另一个坩埚中，抽真空至2×10 Pa，充入保护气体
高纯氩气至‑0.05MPa，反复抽真空，充氩气，进行洗气2次，然后进行引弧熔炼，熔炼电流为
300A，时间为3min，熔炼过程中先熔化金属钛块，吸附电弧炉腔室内残留的氧气，进一步降
低熔炼过程的氧化行为，然后依次熔炼合金锭，冷却循环水流速为2m/s，冷却后得到纽扣锭
样品；
时将金属钛块放入非自耗真空电弧炉的另一个坩埚中，抽真空至2×10 Pa，充入保护气体
高纯氩气至‑0.05MPa，反复抽真空，充氩气，进行洗气2次，然后进行引弧熔炼，熔炼电流为
300A，时间为3min，熔炼过程中先熔化金属钛块，吸附电弧炉腔室内残留的氧气，进一步降
低熔炼过程的氧化行为，然后依次熔炼合金锭，冷却循环水流速为2m/s，冷却后得到纽扣锭
样品；
[0091] (4)将初熔合金锭利用炉子自带的机械手翻转，翻面后继续再次熔炼，熔融状态保持20s，重复熔炼7次。保证合金成分的均匀性，多次熔炼结束后，冷却得到高硬度的
Co27Cr33Fe20Ni20高熵合金。
Co27Cr33Fe20Ni20高熵合金。
[0092] 实施例十、一种Co25Cr25Fe25Ni25高熵合金，按原子百分比由25％Co、25％Cr、25％Fe 和25％Ni组成；
[0093] 其制备方法如下：
[0094] (1)按上述原子比称取Cr、Fe、Co和Ni，得到原材料；其中Co为纯度99.95％的 1‑10mm不规则片状，Cr为纯度99.95％的1‑3mm颗粒，Ni纯度为99.9％的 颗粒， Fe为
纯度99.95％的 颗粒，以及纯度为99.9％金属钛块50g‑70g。
纯度99.95％的 颗粒，以及纯度为99.9％金属钛块50g‑70g。
[0095] (2)将所选原材料和金属钛块进行打磨清洗预处理，去除金属原材料表面氧化物和杂质，利用400的SiC砂纸打磨去除氧化皮；利用丙酮为清洗剂在超声波中进行一次超声
清洗，清洗时间为8min，所述超声波的功率为100W，频率为25KHz；将丙酮清洗后的原材料和
金属钛块再利用无水乙醇为清洗剂在超声波中进行二次超声清洗，清洗时间为 5min，所述
超声波的功率为120W，频率为35KHz，再用吹风机吹干样品表面；
清洗，清洗时间为8min，所述超声波的功率为100W，频率为25KHz；将丙酮清洗后的原材料和
金属钛块再利用无水乙醇为清洗剂在超声波中进行二次超声清洗，清洗时间为 5min，所述
超声波的功率为120W，频率为35KHz，再用吹风机吹干样品表面；
[0096] (3)将处理后的原材料按Cr，Fe，Co，Ni顺序依次放入非自耗真空电弧炉的坩埚，同‑3
时将金属钛块放入非自耗真空电弧炉的另一个坩埚中，抽真空至2×10 Pa，充入保护气体
高纯氩气至‑0.05MPa，反复抽真空，充氩气，进行洗气2次，然后进行引弧熔炼，熔炼电流为
300A，时间为3min，熔炼过程中先熔化金属钛块，吸附电弧炉腔室内残留的氧气，进一步降
低熔炼过程的氧化行为，然后依次熔炼合金锭，冷却循环水流速为2m/s，冷却后得到纽扣锭
样品；
时将金属钛块放入非自耗真空电弧炉的另一个坩埚中，抽真空至2×10 Pa，充入保护气体
高纯氩气至‑0.05MPa，反复抽真空，充氩气，进行洗气2次，然后进行引弧熔炼，熔炼电流为
300A，时间为3min，熔炼过程中先熔化金属钛块，吸附电弧炉腔室内残留的氧气，进一步降
低熔炼过程的氧化行为，然后依次熔炼合金锭，冷却循环水流速为2m/s，冷却后得到纽扣锭
样品；
[0097] (4)将初熔合金锭利用炉子自带的机械手翻转，翻面后继续再次熔炼，熔融状态保持20s，重复熔炼7次。保证合金成分的均匀性，多次熔炼结束后，冷却得到高硬度的
Co25Cr25Fe25Ni25高熵合金。
Co25Cr25Fe25Ni25高熵合金。
[0098] 实施例一、二和七制备的高熵合金的XRD图如图1所示，其中a为Co30Cr30Fe20Ni20； b为Co30Cr30Fe19Ni19Mo2；c为Co30Cr30Fe18Ni18Mo4，对高熵合金采用Empyrean智能X射线衍射仪
进行相结构检测，加速电压为40kV，X射线源为CuKα(λ＝0.1542nm)射线，扫描角度2θ范围为
20°‑100°，扫描速度为4°/min。由图1可知，实施例一、二和七制备的高熵合金为单一的FCC
固溶体相结构，没有出现金属间化合物，这是由于高熵合金多组元特性，导致其混乱程度增
加，提高了合金的混合熵，高的混合熵促进了元素的相容性，同时元素间接近于零的混合焓
降低了组元间的结合力，从而抑制了脆性金属间化合物的形成，促进了单相固溶体结构的
形成。
进行相结构检测，加速电压为40kV，X射线源为CuKα(λ＝0.1542nm)射线，扫描角度2θ范围为
20°‑100°，扫描速度为4°/min。由图1可知，实施例一、二和七制备的高熵合金为单一的FCC
固溶体相结构，没有出现金属间化合物，这是由于高熵合金多组元特性，导致其混乱程度增
加，提高了合金的混合熵，高的混合熵促进了元素的相容性，同时元素间接近于零的混合焓
降低了组元间的结合力，从而抑制了脆性金属间化合物的形成，促进了单相固溶体结构的
形成。
[0099] 实施例二制备的Co30Cr30Fe19Ni19Mo2高熵合金扫描电镜组织图如图2所示，图中为单一的FCC相结构，并没有出现其它的相结构，并且所制备的Co30Cr30Fe20Ni20Mo2高熵合金组
织均匀细小，均匀的FCC单相固溶体明显改善合金的塑性。高熵合金的应变硬化指数如图3
所示，其值高达0.87，高的应变硬化指数能够延缓合金发生缩颈，导致所制备的
Co30Cr30Fe20Ni20Mo2高熵合金具有大的均匀变形能力。
织均匀细小，均匀的FCC单相固溶体明显改善合金的塑性。高熵合金的应变硬化指数如图3
所示，其值高达0.87，高的应变硬化指数能够延缓合金发生缩颈，导致所制备的
Co30Cr30Fe20Ni20Mo2高熵合金具有大的均匀变形能力。
[0100] 实施例一至十制备的高熵合金拉伸应力应变曲线如图4所示，1为Co25Cr25Fe25Ni25； 2为Co27Cr33Fe20Ni20；3为Co25Cr30Fe20Ni25；4为Co30Cr30Fe20Ni20；5为Co27Cr33Fe19Ni19Mo2； 6为
Co27Cr33Fe18Ni18Mo4；7为Co25Cr30Fe20Ni23Mo2；8为Co25Cr30Fe20Ni21Mo4；9为
Co30Cr30Fe19Ni19Mo2；10为Co30Cr30Fe18Ni18Mo4。1为等原子比的高熵合金拉伸应力应变曲线，
2‑10曲线为非等原子比的高熵合金拉伸应力应变曲线，从图中可以看出，非等原子比的合
金中具有大的断裂应变，表现出高的塑性；非等原子比合金中当大原子尺寸的合金元素比
例增加后，可以导致单相FCC合金中具有大的晶格畸变效应，从而产生固溶强化，延缓合金
发生颈缩现象，增加合金的塑性。从图中看出非等原子比的CoCrFeNiMox高熵合金与实施例
十的等原子比的CoCrFeNi合金相比塑性明显提高，非等原子比合金的应变大于80％，具有
优异的塑性性能。从等原子比CoCrFeNi的60％的应变提高到非等原子比Co25Cr30Fe20Ni21Mo4
的100％，增加了66.7％。
Co27Cr33Fe18Ni18Mo4；7为Co25Cr30Fe20Ni23Mo2；8为Co25Cr30Fe20Ni21Mo4；9为
Co30Cr30Fe19Ni19Mo2；10为Co30Cr30Fe18Ni18Mo4。1为等原子比的高熵合金拉伸应力应变曲线，
2‑10曲线为非等原子比的高熵合金拉伸应力应变曲线，从图中可以看出，非等原子比的合
金中具有大的断裂应变，表现出高的塑性；非等原子比合金中当大原子尺寸的合金元素比
例增加后，可以导致单相FCC合金中具有大的晶格畸变效应，从而产生固溶强化，延缓合金
发生颈缩现象，增加合金的塑性。从图中看出非等原子比的CoCrFeNiMox高熵合金与实施例
十的等原子比的CoCrFeNi合金相比塑性明显提高，非等原子比合金的应变大于80％，具有
优异的塑性性能。从等原子比CoCrFeNi的60％的应变提高到非等原子比Co25Cr30Fe20Ni21Mo4
的100％，增加了66.7％。