本發(fā)明屬于金屬材料技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種多元硼化物增強的高熵合金基復(fù)合材料及其制備方法。

背景技術(shù)：

1995年，我國臺灣學者率先提出高熵合金合金設(shè)計理念，成功地制備出簡單固深體結(jié)構(gòu)(FCC、BCC或FCC+BCC簡單固溶體)的多主元高熵合金。近年來，國內(nèi)外研究者對高熵合金有了一定的研究，同時，對傳統(tǒng)復(fù)合材料的制備方法及組織性能的研究更是取得了長足的發(fā)展。然而，有關(guān)以高熵合金為基體復(fù)合材料的制備方法及組織性能的研究仍然很少，尤其是通過原位結(jié)晶方法制備高熵合金基復(fù)合材料更是鮮有報道。

高熵合金中相形成(簡單結(jié)構(gòu)固溶體、金屬間化合物)主要由混合焓、混合熵、原子半徑差?；旌响屎突旌响刂g相互對立、相互制約，共同決定合金自由能。簡單結(jié)構(gòu)固溶體的形成需要較低的自由能。原子半徑差越小，越傾向于形成簡單結(jié)構(gòu)固溶體，反之形成化合物。因此，通過設(shè)計合金中組元間的混合焓及原子半徑差，使合金中部分組元形成簡單結(jié)構(gòu)固溶體，而部分組元間形成金屬間化合物，從而制備以簡單結(jié)構(gòu)固溶體為基體，金屬間化合物為增強相的復(fù)合材料。

通過熔鑄法通過原位結(jié)晶制備多元硼化物增強高熵合金基復(fù)合材料，具有高的硬度及優(yōu)良的耐磨性能，可作為一種耐磨材料。

現(xiàn)有通過熔鑄法制備高熵合金基復(fù)合材料主要是通過外加增強體或通過原位反應(yīng)法生成增強體的方法制備，外加增強體存在增強體/基體的界面潤濕及增強體分布均勻性問題，增加制備工藝難度及影響復(fù)合材料性能。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供一種多元硼化物增強的高熵合金基復(fù)合材料及其制備方法。本發(fā)明依據(jù)多主元高熵合金中組元間的生成焓及混合熵，設(shè)計高熵合金成份，通過原位結(jié)晶法原位合金多元硼化物增強高熵合金基復(fù)合材料，實現(xiàn)高熵合金基體與多元硼化物增強相性能上的強-強組合，提高材料的硬度、耐磨性能以及其它力學性能。

本發(fā)明的多元硼化物增強的高熵合金基復(fù)合材料，含有成分按摩爾比為：Al∶Co∶Cr∶Cu∶Fe∶Ni∶B∶Si＝0.5∶1∶1∶1∶1∶1∶(0.2～0.8)∶(0.2～0.8)。

所述的多元硼化物增強的高熵合金基復(fù)合材料，基體為FCC和/或BCC多組元固溶體，增強體為富Fe和Cr的多元硼化物；其中，多元硼化物的體積分數(shù)為4.2～36.9％。

所述的多元硼化物主要為(B與Fe和Cr)原位形成多元硼化物。

所述的多元硼化物增強的高熵合金基復(fù)合材料，其硬度為425～784HV，磨耗阻抗為0.149～1.459km/mm³。

本發(fā)明的多元硼化物增強的高熵合金基復(fù)合材料的制備方法，按以下步驟進行：

步驟1：備料：

按多元硼化物增強的高熵合金基復(fù)合材料的成分配比，稱取金屬Al、金屬Co、金屬Cr、金屬Cu、金屬Ni、金屬Fe和Fe-B顆粒為原料；

步驟2，熔煉：

(1)將各原料放入真空電弧爐的水冷銅坩堝中；將純Ti金屬錠放入真空電弧爐的另一個水冷銅坩堝中；

(2)將電弧爐抽真空，當真空度大于5×10^-3MPa時，回充惰性氣體，使爐內(nèi)氣壓為0.8～0.9大氣壓；

(3)開啟熔煉直流電源開關(guān)，先熔煉純Ti金屬錠；然后熔煉高熵合金基復(fù)合材料的各原料，得到合金液，冷卻凝固后得到高熵合金錠，其中：熔煉高熵合金基復(fù)合材料的熔煉電流為300～500A，熔煉時間為10～60s；

(4)將高熵合金錠翻轉(zhuǎn)，重復(fù)步驟2(3)若干次，重復(fù)熔煉制得多元硼化物增強的高熵合金基復(fù)合材料。

所述步驟1中，金屬Al、金屬Co、金屬Cr、金屬Cu、金屬Ni、金屬Fe和Fe-B顆粒經(jīng)過如下處理后再進行稱?。簩⑸鲜鲈戏謩e在丙酮中用超聲波震蕩清洗20～30min，以去除原料表面油污，然后倒入乙醇用超聲波震蕩清洗10～20min，清洗完成后置于70～90℃干燥箱中烘干3～5h。

所述步驟1中，金屬Al、金屬Co、金屬Cr、金屬Cu、金屬Ni或金屬Fe的純度均大于等于99％；Fe-B顆粒的粒度為0.5～5mm。

所述步驟2(2)中，回充惰性氣體使爐內(nèi)氣壓為0.8～0.9大氣壓前，利用回充惰性氣體復(fù)洗爐腔3～5次。

所述步驟2(2)中，惰性氣體為高純氬氣。

所述步驟2(3)中，熔煉純Ti金屬錠的目的是進一步降低爐腔內(nèi)的氧含量。

所述步驟2(4)中，重復(fù)熔煉5～7次。

本發(fā)明的多元硼化物增強的高熵合金基復(fù)合材料及其制備方法，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果：

采用本發(fā)明的用于高性能高熵合金基復(fù)合材料的制備方法，以高強度、高硬度、熱穩(wěn)定性好的高熵合金為基體，以原位結(jié)晶生成的多元硼化物為增強相。相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的制備方法具有制備工藝簡單，熱穩(wěn)定性好，應(yīng)用范圍寬，制備的復(fù)合材料致密度高，界面良好，力學性能優(yōu)異。因此，該制備方法得到的金屬基復(fù)合材料充分發(fā)揮了高熵合金和多元硼化物的性能優(yōu)點，實現(xiàn)了性能上的強-強組合。

附圖說明

圖1本發(fā)明實施例制備的多元硼化物增強的高熵合金基復(fù)合材料的XRD檢查結(jié)果；其中，(b)為(a)的局部放大曲線，X＝0曲線對應(yīng)對比例，X＝0.2曲線對應(yīng)實施例1，X＝0.4曲線對應(yīng)實施例2，X＝0.6曲線對應(yīng)實施例3，X＝0.8曲線對應(yīng)實施例4；

圖2本發(fā)明實施例制備的多元硼化物增強的高熵合金基復(fù)合材料的SEM圖；其中，(a)對應(yīng)實施例1，(b)對應(yīng)實施例2，(c)對應(yīng)實施例3，(d)對應(yīng)實施例4；

圖3本發(fā)明實施例制備的多元硼化物增強的高熵合金基復(fù)合材料中多元硼化物的長寬比和體積分數(shù)變化曲線；其中，其中，點x＝0.2對應(yīng)實施例1，點x＝0.4對應(yīng)實施例2，點x＝0.6對應(yīng)實施例3，點x＝0.8對應(yīng)實施例4；

圖4本發(fā)明實施例制備的多元硼化物增強的高熵合金基復(fù)合材料中多元硼化物的硬度和磨耗阻抗變化曲線；其中，點0.2對應(yīng)實施例1，點0.4對應(yīng)實施例2，點0.6對應(yīng)實施例3，點0.8對應(yīng)實施例4；

圖5本發(fā)明實施例制備的多元硼化物增強的高熵合金基復(fù)合材料摩擦磨損后磨端和磨屑的SEM圖；其中，(a)對應(yīng)實施例1的磨端，(b)對應(yīng)實施例1的磨屑，(c)對應(yīng)實施例2的磨端，(d)對應(yīng)實施例2的磨屑，(e)對應(yīng)實施例3的磨端，(f)對應(yīng)實施例3的磨屑，(g)對應(yīng)實施例4的磨端，(h)對應(yīng)實施例4的磨屑。

具體實施方式

以下實施例中：

高真空非自耗電弧熔煉爐為WK-II型高真空非自耗電弧熔煉爐；

物相分析采用Rigaku Ultima III X射線衍射儀進行物相分析，工作電壓和電流分別為40kV和40mA，X射線源為CuK_α(λ＝0.1542nm)射線，掃描速度為0.2sec/step，掃描步長為0.02°/step；

微觀形貌觀察采用Zeiss Ultra Plus型場發(fā)射高分辨掃描電鏡，采用電子探針分析基體及增強相的化學成分。

硬度測試采用FM-700型維氏硬度儀，載荷為50g，加載時間為15s，所得硬度值為9次測量結(jié)果的平均值；

摩擦磨損實驗采用MT-2000型銷盤式摩擦磨損試驗機，摩擦副尺寸為φ70x14mm³，材質(zhì)為Cr12MoV鋼，其硬度為760HV，摩擦試樣尺寸為φ6x12mm³，樣品中心與摩擦副中心的距離為30mm，樣品與摩擦副相對滑動線速度為0.8mm/s，試驗載荷為100N；

采用Zeiss Ultra Plus型場發(fā)射高分辨掃描電鏡觀察摩擦磨損試驗的磨端及所產(chǎn)生的磨屑的形貌，采用電子探針分析磨端及磨屑的化學成分。

以下實施例中，金屬Al、金屬Co、金屬Cr、金屬Cu、金屬Ni和金屬Fe的純度均大于等于99％；Fe-B顆粒的粒度為0.5～5mm。

實施例1

一種多元硼化物增強的高熵合金基復(fù)合材料，含有成分按摩爾比為：Al∶Co∶Cr∶Cu∶Fe∶Ni∶B∶Si＝0.5∶1∶1∶1∶1∶1∶0.2∶0.2。

上述的多元硼化物增強的高熵合金基復(fù)合材料的制備方法，按以下步驟進行：

步驟1：備料：

將金屬Al、金屬Co、金屬Cr、金屬Cu、金屬Ni、金屬Fe和Fe-B顆粒分別在丙酮中用超聲波震蕩清洗20min，以去除原料表面油污，然后倒入乙醇用超聲波震蕩清洗10min，清洗完成后置于80℃干燥箱中烘干4h；

按多元硼化物增強的高熵合金基復(fù)合材料的成分配比，共稱取金屬Al、金屬Co、金屬Cr、金屬Cu、金屬Ni、金屬Fe和Fe-B顆粒120g；

步驟2，熔煉：

(1)將各原料放入真空電弧爐的水冷銅坩堝中；將純Ti金屬錠放入真空電弧爐的另一個水冷銅坩堝中；

(2)將電弧爐抽真空，當真空度大于5×10^-3MPa時，回充高純氬氣，重復(fù)復(fù)洗爐腔3次后，回充高純氬氣使爐內(nèi)氣壓為0.8大氣壓；

(3)開啟熔煉直流電源開關(guān)，先熔煉純Ti金屬錠；然后熔煉高熵合金基復(fù)合材料的各原料，得到合金液，冷卻凝固后得到高熵合金錠，其中：熔煉高熵合金基復(fù)合材料的熔煉電流為400A，熔煉時間為30s；

(4)將高熵合金錠翻轉(zhuǎn)，重復(fù)步驟2(3)共5次，重復(fù)熔煉制得多元硼化物增強的高熵合金基復(fù)合材料。

本實施例制備的多元硼化物增強的高熵合金基復(fù)合材料，基體為FCC簡單固溶體，增強體為富Fe和Cr的多元硼化物；經(jīng)檢測，本實施例制備的多元硼化物增強的高熵合金基復(fù)合材料中，硼化物體積分數(shù)為4.2％，硬度為425HV，磨耗阻抗為0.149km/mm³。

本實施例制備的多元硼化物增強的高熵合金基復(fù)合材料，其XRD檢查結(jié)果如圖1中x＝0.2對應(yīng)的曲線所示，其SEM圖如圖2(a)所示，本實施復(fù)合材料中多元硼化物的長寬比和體積分數(shù)為圖3中點x＝0.2對應(yīng)值；本實施例復(fù)合材料的硬度和磨耗阻抗變化曲線如圖4中0.2點對應(yīng)值；本實施例復(fù)合材料摩擦磨損后磨端和磨屑的SEM圖見圖5；其中，(a)對應(yīng)實施例1的磨端，(b)對應(yīng)實施例1的磨屑。

實施例2

一種多元硼化物增強的高熵合金基復(fù)合材料，含有成分按摩爾比為：Al∶Co∶Cr∶Cu∶Fe∶Ni∶B∶Si＝0.5∶1∶1∶1∶1∶1∶0.4∶0.4。

上述的多元硼化物增強的高熵合金基復(fù)合材料的制備方法，按以下步驟進行：

步驟1：備料：

將金屬Al、金屬Co、金屬Cr、金屬Cu、金屬Ni、金屬Fe和Fe-B顆粒分別在丙酮中用超聲波震蕩清洗30min，以去除原料表面油污，然后倒入乙醇用超聲波震蕩清洗20min，清洗完成后置于70℃干燥箱中烘干5h；

按多元硼化物增強的高熵合金基復(fù)合材料的成分配比，稱取金屬Al、金屬Co、金屬Cr、金屬Cu、金屬Ni、金屬Fe和Fe-B顆粒共120g；

步驟2，熔煉：

(1)將各原料放入真空電弧爐的水冷銅坩堝中；將純Ti金屬錠放入真空電弧爐的另一個水冷銅坩堝中；

(2)將電弧爐抽真空，當真空度大于5×10^-3MPa時，回充高純氬氣，重復(fù)復(fù)洗爐腔5次后，回充高純氬氣使爐內(nèi)氣壓為0.9大氣壓；

(3)開啟熔煉直流電源開關(guān)，先熔煉純Ti金屬錠；然后熔煉高熵合金基復(fù)合材料的各原料，得到合金液，冷卻凝固后得到高熵合金錠，其中：熔煉高熵合金基復(fù)合材料的熔煉電流為400A，熔煉時間為30s；

(4)將高熵合金錠翻轉(zhuǎn)，重復(fù)步驟2(3)共7次，重復(fù)熔煉制得多元硼化物增強的高熵合金基復(fù)合材料。

本實施例制備的多元硼化物增強的高熵合金基復(fù)合材料，基體為FCC和BCC多組元固溶體，增強體為富Fe和Cr的多元硼化物；其中，多元硼化物的體積分數(shù)為9.6％。

本實施例制備的多元硼化物增強的高熵合金基復(fù)合材料，其硬度為564HV，磨耗阻抗為0.986km/mm³。

本實施例制備的多元硼化物增強的高熵合金基復(fù)合材料，其XRD檢查結(jié)果如圖1中x＝0.4對應(yīng)的曲線所示，其SEM圖如圖2(b)所示，本實施復(fù)合材料中多元硼化物的長寬比和體積分數(shù)為圖3中點x＝0.4對應(yīng)值；本實施例復(fù)合材料的硬度和磨耗阻抗變化曲線如圖4中0.4點對應(yīng)值；本實施例復(fù)合材料摩擦磨損后磨端和磨屑的SEM圖見圖5；其中，(c)對應(yīng)實施例2的磨端，(d)對應(yīng)實施例2的磨屑。

實施例3

一種多元硼化物增強的高熵合金基復(fù)合材料，含有成分按摩爾比為：Al∶Co∶Cr∶Cu∶Fe∶Ni∶B∶Si＝0.5∶1∶1∶1∶1∶1∶0.6∶0.6。

上述的多元硼化物增強的高熵合金基復(fù)合材料的制備方法，按以下步驟進行：

步驟1：備料：

將金屬Al、金屬Co、金屬Cr、金屬Cu、金屬Ni、金屬Fe和Fe-B顆粒分別在丙酮中用超聲波震蕩清洗25min，以去除原料表面油污，然后倒入乙醇用超聲波震蕩清洗15min，清洗完成后置于90℃干燥箱中烘干3h；

按多元硼化物增強的高熵合金基復(fù)合材料的成分配比，稱取金屬Al、金屬Co、金屬Cr、金屬Cu、金屬Ni、金屬Fe和Fe-B顆粒共120g；

步驟2，熔煉：

(1)將各原料放入真空電弧爐的水冷銅坩堝中；將純Ti金屬錠放入真空電弧爐的另一個水冷銅坩堝中；

(2)將電弧爐抽真空，當真空度大于5×10^-3MPa時，回充高純氬氣，重復(fù)復(fù)洗爐腔3～5次后，回充高純氬氣使爐內(nèi)氣壓為0.85大氣壓；

(3)開啟熔煉直流電源開關(guān)，先熔煉純Ti金屬錠；然后熔煉高熵合金基復(fù)合材料的各原料，得到合金液，冷卻凝固后得到高熵合金錠，其中：熔煉高熵合金基復(fù)合材料的熔煉電流為400A，熔煉時間為30s；

(4)將高熵合金錠翻轉(zhuǎn)，重復(fù)步驟2(3)共6次，重復(fù)熔煉制得多元硼化物增強的高熵合金基復(fù)合材料。

本實施例制備的多元硼化物增強的高熵合金基復(fù)合材料，基體為BCC多組元固溶體，增強體為富Fe和Cr的多元硼化物；其中，多元硼化物的體積分數(shù)為18.1％。

本實施例制備的多元硼化物增強的高熵合金基復(fù)合材料，其硬度為746HV，磨耗阻抗為1.228km/mm³。

本實施例制備的多元硼化物增強的高熵合金基復(fù)合材料，其XRD檢查結(jié)果如圖1中x＝0.6對應(yīng)的曲線所示，其SEM圖如圖2(c)所示，本實施復(fù)合材料中多元硼化物的長寬比和體積分數(shù)為圖3中點x＝0.6對應(yīng)值；本實施例復(fù)合材料的硬度和磨耗阻抗變化曲線如圖4中0.6點對應(yīng)值；本實施例復(fù)合材料摩擦磨損后磨端和磨屑的SEM圖見圖5；其中，(e)對應(yīng)實施例3的磨端，(f)對應(yīng)實施例3的磨屑。

實施例4

一種多元硼化物增強的高熵合金基復(fù)合材料，含有成分按摩爾比為：Al∶Co∶Cr∶Cu∶Fe∶Ni∶B∶Si＝0.5∶1∶1∶1∶1∶1∶0.8∶0.8。

上述的多元硼化物增強的高熵合金基復(fù)合材料的制備方法，按以下步驟進行：

步驟1：備料：

將金屬Al、金屬Co、金屬Cr、金屬Cu、金屬Ni、金屬Fe和Fe-B顆粒分別在丙酮中用超聲波震蕩清洗30min，以去除原料表面油污，然后倒入乙醇用超聲波震蕩清洗10min，清洗完成后置于85干燥箱中烘干4h；

按多元硼化物增強的高熵合金基復(fù)合材料的成分配比，稱取金屬Al、金屬Co、金屬Cr、金屬Cu、金屬Ni、金屬Fe和Fe-B顆粒共120g；

步驟2，熔煉：

(1)將各原料放入真空電弧爐的水冷銅坩堝中；將純Ti金屬錠放入真空電弧爐的另一個水冷銅坩堝中；

(2)將電弧爐抽真空，當真空度大于5×10^-3MPa時，回充高純氬氣，重復(fù)復(fù)洗爐腔4次后，回充高純氬氣使爐內(nèi)氣壓為0.9大氣壓；

(3)開啟熔煉直流電源開關(guān)，先熔煉純Ti金屬錠；然后熔煉高熵合金基復(fù)合材料的各原料，得到合金液，冷卻凝固后得到高熵合金錠，其中：熔煉高熵合金基復(fù)合材料的熔煉電流為400A，熔煉時間為30s；

(4)將高熵合金錠翻轉(zhuǎn)，重復(fù)步驟2(3)共5次，重復(fù)熔煉制得多元硼化物增強的高熵合金基復(fù)合材料。

本實施例制備的多元硼化物增強的高熵合金基復(fù)合材料，基體為BCC多組元固溶體，增強體為富Fe和Cr的多元硼化物；其中，多元硼化物的體積分數(shù)為36.9％。

本實施例制備的多元硼化物增強的高熵合金基復(fù)合材料，其硬度為784HV，磨耗阻抗為1.459km/mm³。

本實施例制備的多元硼化物增強的高熵合金基復(fù)合材料，其XRD檢查結(jié)果如圖1中x＝0.8對應(yīng)的曲線所示，其SEM圖如圖2(d)所示，本實施復(fù)合材料中多元硼化物的長寬比和體積分數(shù)為圖3中點x＝0.8對應(yīng)值；本實施例復(fù)合材料的硬度和磨耗阻抗變化曲線如圖4中0.8點對應(yīng)值；本實施例復(fù)合材料摩擦磨損后磨端和磨屑的SEM圖見圖5；其中，(g)對應(yīng)實施例4的磨端，(h)對應(yīng)實施例4的磨屑。

實施例5

一種多元硼化物增強的高熵合金基復(fù)合材料，含有成分按摩爾比為：Al∶Co∶Cr∶Cu∶Fe∶Ni∶B∶Si＝0.5∶1∶1∶1∶1∶1∶0.2∶0.8。

上述的多元硼化物增強的高熵合金基復(fù)合材料的制備方法，按以下步驟進行：

步驟1：備料：

將金屬Al、金屬Co、金屬Cr、金屬Cu、金屬Ni、金屬Fe和Fe-B顆粒分別在丙酮中用超聲波震蕩清洗20min，以去除原料表面油污，然后倒入乙醇用超聲波震蕩清洗15min，清洗完成后置于90℃干燥箱中烘干3h；

按多元硼化物增強的高熵合金基復(fù)合材料的成分配比，共稱取金屬Al、金屬Co、金屬Cr、金屬Cu、金屬Ni、金屬Fe和Fe-B顆粒120g；

步驟2，熔煉：

(1)將各原料放入真空電弧爐的水冷銅坩堝中；將純Ti金屬錠放入真空電弧爐的另一個水冷銅坩堝中；

(2)將電弧爐抽真空，當真空度大于5×10^-3MPa時，回充高純氬氣，重復(fù)復(fù)洗爐腔5次后，回充高純氬氣使爐內(nèi)氣壓為0.9大氣壓；

(3)開啟熔煉直流電源開關(guān)，先熔煉純Ti金屬錠；然后熔煉高熵合金基復(fù)合材料的各原料，得到合金液，冷卻凝固后得到高熵合金錠，其中：熔煉高熵合金基復(fù)合材料的熔煉電流為300A，熔煉時間為60s；

(4)將高熵合金錠翻轉(zhuǎn)，重復(fù)步驟2(3)共7次，重復(fù)熔煉制得多元硼化物增強的高熵合金基復(fù)合材料。

本實施例制備的多元硼化物增強的高熵合金基復(fù)合材料，經(jīng)檢測，本實施例制備的多元硼化物增強的高熵合金基復(fù)合材料中，硼化物體積分數(shù)為5.6％，硬度為670HV，磨耗阻抗為0.882km/mm³。

實施例6

一種多元硼化物增強的高熵合金基復(fù)合材料，含有成分按摩爾比為：Al∶Co∶Cr∶Cu∶Fe∶Ni∶B∶Si＝0.5∶1∶1∶1∶1∶1∶0.8∶0.2。

上述的多元硼化物增強的高熵合金基復(fù)合材料的制備方法，按以下步驟進行：

步驟1：備料：

將金屬Al、金屬Co、金屬Cr、金屬Cu、金屬Ni、金屬Fe和Fe-B顆粒分別在丙酮中用超聲波震蕩清洗20min，以去除原料表面油污，然后倒入乙醇用超聲波震蕩清洗10min，清洗完成后置于70℃干燥箱中烘干5h；

按多元硼化物增強的高熵合金基復(fù)合材料的成分配比，共稱取金屬Al、金屬Co、金屬Cr、金屬Cu、金屬Ni、金屬Fe和Fe-B顆粒120g；

步驟2，熔煉：

(1)將各原料放入真空電弧爐的水冷銅坩堝中；將純Ti金屬錠放入真空電弧爐的另一個水冷銅坩堝中；

(2)將電弧爐抽真空，當真空度大于5×10^-3MPa時，回充高純氬氣，重復(fù)復(fù)洗爐腔6次后，回充高純氬氣使爐內(nèi)氣壓為0.85大氣壓；

(3)開啟熔煉直流電源開關(guān)，先熔煉純Ti金屬錠；然后熔煉高熵合金基復(fù)合材料的各原料，得到合金液，冷卻凝固后得到高熵合金錠，其中：熔煉高熵合金基復(fù)合材料的熔煉電流為300A，熔煉時間為60s；

(4)將高熵合金錠翻轉(zhuǎn)，重復(fù)步驟2(3)共6次，重復(fù)熔煉制得多元硼化物增強的高熵合金基復(fù)合材料。

本實施例制備的多元硼化物增強的高熵合金基復(fù)合材料，經(jīng)檢測，本實施例制備的多元硼化物增強的高熵合金基復(fù)合材料中，硼化物體積分數(shù)為41.2％，硬度為758HV，磨耗阻抗為1.580km/mm³。

對比例

一種多元硼化物增強的高熵合金基復(fù)合材料，含有成分按摩爾比為：Al∶Co∶Cr∶Cu∶Fe∶Ni∶B∶Si＝0.5∶1∶1∶1∶1∶1。

上述對比例中高熵合金的制備方法，按以下步驟進行：

步驟1：備料：

將金屬Al、金屬Co、金屬Cr、金屬Cu、金屬Ni和金屬Fe分別在丙酮中用超聲波震蕩清洗20min，以去除原料表面油污，然后倒入乙醇用超聲波震蕩清洗10min，清洗完成后置于70℃干燥箱中烘干5h；

按高熵合金的成分配比，共稱取金屬Al、金屬Co、金屬Cr、金屬Cu、金屬Ni和金屬Fe顆粒120g；

步驟2，熔煉：

(1)將各原料放入真空電弧爐的水冷銅坩堝中；將純Ti金屬錠放入真空電弧爐的另一個水冷銅坩堝中；

(2)將電弧爐抽真空，當真空度大于5×10^-3MPa時，回充高純氬氣，重復(fù)復(fù)洗爐腔6次后，回充高純氬氣使爐內(nèi)氣壓為0.85大氣壓；

(3)開啟熔煉直流電源開關(guān)，先熔煉純Ti金屬錠；然后熔煉高熵合金的各原料，得到合金液，冷卻凝固后得到高熵合金錠，其中：熔煉高熵合金的熔煉電流為300A，熔煉時間為60s；

(4)將高熵合金錠翻轉(zhuǎn)，重復(fù)步驟2(3)共6次，重復(fù)熔煉制得高熵合金。

本對比例制備的高熵合金，經(jīng)檢測，硬度為263HV，磨耗阻抗為0.037km/mm³；本對比例制備的高熵合金基復(fù)合材料的XRD檢查結(jié)果如圖1所示，其中，X＝0的曲線對應(yīng)對比例。