本技术介绍了一种离心超重力技术在合金材料制备中的应用方法。该方法首先将合金原材料置于熔炼炉中进行真空熔炼和浇注以形成铸锭。随后,铸锭经过线切割、机械研磨和超重力凝固处理,以实现合金材料的高通量制备。
背景技术
关键材料是高端制造业的基础,但传统材料研发模式周期长,投入大,且由于材料成分-结构-性能之间非线性关系,很难实现面向实际性能需求的材料设计。美国为了持续保持自身的科技优势,2011年率先启动“材料基因组计划”,建立基于高通量材料计算、高通量材料制备和专用数据库技术的材料研发新模式,实现材料研发由“经验指导实验”向“理论预测、实验验证”的转变,使新材料从发现到应用从10-20年缩短到5-10年,研发成本降低一半以上。
高通量材料制备技术是“材料基因组计划”顺利实施的基础。在CN105903919A的专利中,提出一种利用离心浇注高通量制备宽冷速范围样品的设备及方法,在CN112964538A中专利公开了一种材料的高通量制备方法,这两种方法均是借助形成的梯度冷却速率,获得呈梯度分布的微观组织,借此实现材料的高通量制备。显然,这两种方法无法实现凝固过程中成分的动态调控。在CN115142060A专利中公布了一种适用于凝固动力学研究的合金样品高通量制备方法,即借助同轴送粉技术输送两种及以上金属粉,通过改变3D打印过程中沿沉积方向粉末比例,在基底上形成合金成分沿沉积方向改变的宽成分块状合金样品。与前两种方法相比,虽然该方法能够动态改变合金成分,但无法动态改变凝固速率。
实现思路