3
pa以下，返充惰性气体至-0.05mpa作为保护气氛。
14.作为本发明的进一步说明，所述惰性气体为99.999％的高纯氩气。
15.作为本发明的进一步说明，所述电弧熔炼过程中附加电磁搅拌，且磁搅拌电流为2-20a，熔炼电流为100-400a。
16.作为本发明的进一步说明，所述电弧熔炼重复进行4～5次，其中每一次熔炼完成后均翻转所述高熵合金铸锭以进行下一次熔炼。
17.与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
18.本发明所提供的合金中生成了bcc相树枝晶和晶间共晶组织。bcc相强度高但塑性低，晶间的共晶组织具有较高强度和塑性，这种共晶组织并且可以通过背应力强化使bcc相协同变形，显著提高强度并保证良好塑性。本发明所提供的强塑性优异的高熵合金具有出色的断裂强度和良好的断后延伸率。其中对于最优成分配比，抗拉强度可达1290mpa，断后延伸率为17.6％，相比于已有alcocrfeni高熵合金，在同一电弧熔炼工艺条件下，强度和塑性都得到了显著提升。
附图说明
19.图1为本发明实施例1和4中制备得到的高熵合金的扫描电镜图片；
20.图2为本发明实施例1～4中制备得到的高熵合金力学性能。
具体实施方式
21.为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
22.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
23.本发明提供了一种强塑性优异的高熵合金，所述高熵合金组成元素及原子百分数为：18-21％al，1-10％co，15-19％cr，20-24％fe，33-41％ni。
24.由于合金的平均价电子浓度vec(valence electron concentration)对alcocrfeni高熵合金相组成影响很大，vec较小会使合金完全由bcc相组成，显著降低合金塑性。因此本发明提供的alcocrfeni高熵合金在以上合金成分内vec不低于7.5。在以往的研究中，al元素可以有效提高alcocrfeni合金强度，因此上述alcocrfeni高熵合金al元素含量不低于18％。此外，相比于alcrfeni高熵合金，少量添加co元素有利于合金的应变强化和均匀变形，这促进了合金抗拉强度和拉伸塑性的提高，因此co元素含量在1-10at.％之间。申请人通过对以上三种成分的反复调整及大量实验，最终确定了本发明中的高熵合金组成元素及原子百分数，从而达到了显著提高合金强度和塑性的目的。
25.上述的强塑性优异的高熵合金的制备方法，包括：
26.以纯度高于99.9％的纯al、纯co、纯cr、纯fe和纯ni为原料，采用组成元素及原子百分数为：18-21％al，1-10％co，15-19％cr，20-24％fe，33-41％ni的高熵合金配比，采用电弧熔炼法完成上述的高熵合金的制备。
27.其中，所述电弧熔炼过程在非自耗真空电弧熔炼炉中进行。且所述电弧熔炼过程的工艺条件优选为：预抽真空6
×
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pa，返充惰性气体至-0.05mpa作为保护气氛；所述惰性气体为99.999％的高纯氩气。
28.进一步的，为保证成分均匀，上述电弧熔炼过程中附加电磁搅拌，且磁搅拌电流为2-20a，熔炼电流为100-400a。
29.更进一步的，为了提高最终所得成品铸锭的成分均匀性，所述电弧熔炼重复进行4～5次，其中每一次熔炼完成后均翻转所述高熵合金铸锭以进行下一次熔炼。
30.以下以优选的几个实施例进行具体说明。
31.实施例1
32.本实施例的强塑性优异的高熵合金的组成元素及原子百分数为：19％al，1％co，19％cr，20％fe，41％ni。
33.该合金的制备方法包括以下步骤：
34.以纯度高于99.9％的纯al、纯co、纯cr、纯fe、纯ni为原料，电弧熔炼在非自耗真空电弧熔炼炉中进行，预抽真空6
×
10-3
pa，返充高纯氩气(99.999％)至-0.05mpa作为保护气氛；
35.所述电弧熔炼重复进行4～5次，其中每一次熔炼完成后都翻转合金铸锭以进行下一次熔炼，以提高最终所得成品铸锭的成分均匀性。
36.扫描电子显微镜表征本实施例所制备的合金的初始组织，结果如附图1所示，其组织呈现为初生的bcc相和相间共晶组织。将得到的合金铸锭切成平行段为8*2*1.5mm3的板状拉伸试样，拉伸速率为1*10-3
/s进行拉伸性能测试，结果表明其抗拉强度为1290mpa，断后延伸率为17.9％，如附图2(a)所示。
37.实施例2
38.本实施例的强塑性优异的高熵合金的组成元素及原子百分数为：19％al，5％co，18％cr，20％fe，38％ni。
39.该合金的制备方法包括以下步骤：
40.以纯度高于99.9％的纯al、纯co、纯cr、纯fe、纯ni为原料，电弧熔炼在非自耗真空电弧熔炼炉中进行，预抽真空6
×
10-3
pa，返充高纯氩气(99.999％)至-0.05mpa作为保护气氛；
41.所述电弧熔炼重复进行4～5次，其中每一次熔炼完成后都翻转合金铸锭以进行下一次熔炼，以提高最终所得成品铸锭的成分均匀性。
42.将得到的合金铸锭切成平行段为8*2*1.5mm3的板状拉伸试样，拉伸速率为1*10-3
/s进行拉伸性能测试，结果表明其抗拉强度为1259mpa，断后延伸率为16.4％，如附图2(a)所示。
43.实施例3
44.本实施例的强塑性优异的高熵合金的组成元素及原子百分数为：18％al，8％co，17％cr，24％fe，33％ni。
45.该合金的制备方法包括以下步骤：
46.以纯度高于99.9％的纯al、纯co、纯cr、纯fe、纯ni为原料，电弧熔炼在非自耗真空电弧熔炼炉中进行，预抽真空6
×
10-3
pa，返充高纯氩气(99.999％)至-0.05mpa作为保护气
氛；
47.所述电弧熔炼重复进行4～5次，其中每一次熔炼完成后都翻转合金铸锭以进行下一次熔炼，以提高最终所得成品铸锭的成分均匀性。
48.将得到的合金铸锭切成平行段为8*2*1.5mm3的板状拉伸试样，拉伸速率为1*10-3
/s进行拉伸性能测试，结果表明其抗拉强度为1239mpa，断后延伸率为15.3％，如附图2(a)所示。
49.实施例4
50.本实施例的强塑性优异的高熵合金的组成元素及原子百分数为：20％al，10％co，15％cr，20％fe，35％ni。
51.该合金的制备方法包括以下步骤：
52.以纯度高于99.9％的纯al、纯co、纯cr、纯fe、纯ni为原料，电弧熔炼在非自耗真空电弧熔炼炉中进行，预抽真空6
×
10-3
pa，返充高纯氩气(99.999％)至-0.05mpa作为保护气氛；
53.所述电弧熔炼重复进行4～5次，其中每一次熔炼完成后都翻转合金铸锭以进行下一次熔炼，以提高最终所得成品铸锭的成分均匀性。
54.扫描电子显微镜表征本实施例所制备合金的初始组织，结果如附图1所示，其组织仍未初生的bcc相和相间的共晶组织。将得到的合金铸锭切成平行段为8*2*1.5mm3的板状拉伸试样，拉伸速率为1*10-3
/s进行拉伸性能测试，结果表明其抗拉强度为1272mpa，断后延伸率为16.0％，如附图2(a)所示。
55.以上是对本技术较佳实施例的说明，通过图2(b)也可以看出，这些示例的强塑性匹配显著高于目前已有alcocrfeni系高熵合金。
56.最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。