CN114395717B - 一种Co-Ni-Cr-Fe-W系高密度高塑性的高熵合金及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种Co_aNi_bCr_cFe_dW_eMo_fRe_gX_h(C,N)_i系高密度高塑性的高熵合金及其制备方法，属于高熵合金领域。以Co‑Ni‑Cr‑Fe非等原子比合金作为基体，提供良好的塑性，并通过加入一定量的W、Mo、Re、Hf、Ta、C等元素调控合金的熔点及密度，X为Ta、Hf、Ru、Rh、Pd、Os、Ir、Pt中的一种或几种。其成分范围包括：28≤a≤35at％，28≤b≤35at％，10≤c≤20at％，10≤d≤23at％，1≤e≤11at％，0≤f≤11at％，0≤g≤11at％，0≤h≤2at％，0≤i≤2at％。本发明合金通过真空自耗/非自耗电弧炉或者真空感应熔炼炉熔炼并吸铸成棒，并进行后续的均匀化、轧制及退火工艺优化合金的组织，从而获得高密度高塑性的高熵合金材料，其密度为8.9～10.2g/cm³，延伸率为17～90％。

Description

一种Co-Ni-Cr-Fe-W系高密度高塑性的高熵合金及其制备 方法

技术领域

本发明属于金属材料领域，具体涉及一种高密度高塑性的高熵合金及其制备 方法。

背景技术

高熵合金(HEAs)是近年来发展起来的新型材料。HEAs的成分组成一般 包含五种或五种元素以上，每种元素的含量为等原子比或近等原子比，或者合金 的构型熵大于1.5R(R为气体常数)。HEAs所具有的高构型熵使固溶体的相稳 定性增强，从而促使合金形成简单FCC或BCC固溶体。目前已经研发出的高熵 合金体系在力学行为方面显示出优异的特性，如高强度、高硬度、抗高温氧化、 抗高温软化等，在机械制造领域有很大应用潜能。

高密度合金在航空航天、电子信息、能源、冶金、军事和核工业等领域发挥 着不可替代的作用。目前，它们已广泛应用于配重、运动器材、穿甲弹、兵器工 业中的药型罩等。

高熵合金体系大致可分为两类：一类是以过渡族元素Fe、Co、Cr、Ni、Mn 等为主的合金系；一类是以难熔金属元素Nb、Mo、Ta、W、V、Hf、Re等为主 的难熔高熵合金系。难熔高熵合金系虽然熔点高且密度大，但是加工塑性较差， 限制了其工业应用。后过渡族合金系塑性较好，但是熔点(<1500℃)和密度较 低(<8.5g/cm³)。其中，CoCrFeNiW_0.4高熵合金具有较高的密度，达到9.5g/cm³， 但是这种合金的FCC固溶体相不稳定，只有在快冷铜模铸造的条件下形成FCC+ 少量金属间化合物的组织，才能实现大于30％的拉伸塑性。经过高温退火处理后， 合金的平衡组织会转变为FCC+大量化合物相，从而使拉伸塑性降低到10％以下。 目前，同时兼具高密度、高熔点、高塑性和高强度的高熵合金系还很少报道。

发明内容

针对上述过渡族合金系的不足，本发明提供了一种高密度高塑性的高熵合金 材料及其制备方法，以Co-Ni-Cr-Fe非等原子比合金作为基体，提供良好的塑性， 并通过加入一定量的W、Mo、Re、Hf、Ta、C等元素调控合金的熔点以及密度。

本发明采用如下技术方案：

一种Co-Ni-Cr-Fe-W系高密度高塑性的高熵合金，所述高熵合金材料的成分 为Co_aNi_bCr_cFe_dW_eMo_fRe_gX_h(C,N)_i，X为钽、铪、锇、铱、钌、铑、钯和铂元素 中的一种或几种；其中28≤a≤35，28≤b≤35，10≤c≤20，10≤d≤23，1≤e≤11，0≤f≤11， 0≤g≤11，0≤h≤2，0≤i≤2，a+b+c+d+e+f+g+h+i＝100。成分表达式中的元素比例为 原子百分比。

在上述合金中，当f＝g＝h＝i＝0时，其组成表示为Co_aNi_bCr_cFe_dW_e，其特征在 于28≤a≤35，28≤b≤35，10≤c≤20，10≤d≤23，1≤e≤11，a+b+c+d+e＝100。

在上述Co_aNi_bCr_cFe_dW_eMo_fRe_gX_h(C,N)_i合金中，当g＝h＝i＝0时，其组成表示 为Co_aNi_bCr_cFe_dW_eMo_f，其特征在于28≤a≤35，28≤b≤35，10≤c≤20，10≤d≤23，1≤e≤11， 0<f≤11，a+b+c+d+e+f＝100。

在上述Co_aNi_bCr_cFe_dW_eMo_fRe_gX_h(C,N)_i合金中，当f＝h＝i＝0时，所述合金组 成可表示为Co_aNi_bCr_cFe_dW_eRe_g，其特征在于28≤a≤35，28≤b≤35，10≤c≤20， 10≤d≤23，1≤e≤11，0<g≤11，a+b+c+d+e+g＝100。

在上述Co_aNi_bCr_cFe_dW_eMo_fRe_gX_h(C,N)_i合金中，当f＝g＝i＝0时，其组成表示 为Co_aNi_bCr_cFe_dW_eX_h，其特征在于28≤a≤35，28≤b≤35，10≤c≤20，10≤d≤23，1≤e≤11， 0<h≤2，a+b+c+d+e+h＝100。

在上述Co_aNi_bCr_cFe_dW_eMo_fRe_gX_h(C,N)_i合金中，当h＝i＝0时，所述合金组成 可表示为Co_aNi_bCr_cFe_dW_eMo_fRe_g，其特征在于28≤a≤35，28≤b≤35，10≤c≤20， 10≤d≤23，1≤e≤11，0<f≤11，0<g≤11，a+b+c+d+e+f+g＝100。

在上述Co_aNi_bCr_cFe_dW_eMo_fRe_gX_h(C,N)_i合金中，当g＝i＝0时，所述合金组成 可表示为Co_aNi_bCr_cFe_dW_eMo_fX_h，其特征在于28≤a≤35，28≤b≤35，10≤c≤20， 10≤d≤23，1≤e≤11，0<f≤11，0<h≤2，a+b+c+d+e+f+h＝100。

在上述Co_aNi_bCr_cFe_dWeMo_fRe_gX_h(C,N)_i合金中，当g＝0时，其组成表示为Co_aNi_bCr_cFe_dW_eMo_fX_h(C,N)_i，其特征在于28≤a≤35，28≤b≤35，10≤c≤20，10≤d≤23， 1≤e≤11，0<f≤11，0<h≤2，0<i≤2，a+b+c+d+e+f+h+i＝100。

本发明中高密度高塑性高熵合金的制备方法，包括如下步骤：

1)原料准备：去掉高纯原材料表面的氧化皮，按照设定的原子百分比换算 为质量百分比，采用精度为1mg的天平称取原料，超声波清洗并烘干。

2)合金熔炼：使用自耗/非自耗电弧炉或者真空感应熔炼炉熔炼合金，快冷 铜模铸造抽高真空至5×10^-3Pa，然后充入氩气，翻转并重复熔炼至少5次。Mo、 W、Re和X高熔点元素以纯元素或者中间合金的形式加入。

3)均匀化处理：把铸棒真空封管并充入氩气，放入马弗炉中，以5～10℃/min 的速率升温至1200～1300℃，保温6～12h，进行均匀化退火处理。

4)轧制：将均匀化退火后的铸棒进行冷轧，轧制变形量为50％-80％。

5)退火处理：将热处理炉以5～10℃/min升温至1000～1300℃，快速打开 炉门放入真空封管的轧制试棒，保温5min～1h，以形成再结晶组织。

当Co_aNi_bCr_cFe_dW_eMo_fRe_gX_h(C,N)_i合金为铸态样品时，其制备方法只包括步 骤1)和步骤2)。

本发明技术关键点在于：

1、以Co-Ni-Cr-Fe非等原子比合金作为基体，其中Co和Ni元素含量较高 (大于等于28％)，而Fe和Cr元素的含量较低(小于等于23)。高含量的Ni和 Co元素可以合金降低层错能，提高合金的塑性和W等高密度元素的固溶能力。 与现有的CoCrFeNiW_0.4高熵合金相比(Co和Ni元素含量22.7％)，由于CoCr 元素含量的提高，使得合金的FCC相稳定性大幅提高，从而表现出优异的平衡 组织拉伸塑性。

2、元素W和Mo具有很高的密度和熔点。在FCC基体中固溶W和Mo元 素可以显著提高合金的强度、密度和熔点。当g＝h＝i＝0时，其组成表示为 Co_aNi_bCr_cFe_dW_eMo_f，其屈服强度为240～800MPa，延伸率为15～65％，密度为 8.9～10g/cm³，熔点为1600～1750℃。

3、当f＝h＝i＝0时，所述合金组成可表示为Co_aNi_bCr_cFe_dW_eRe_g。高密度高熔 点的Re元素和Co可以无限互溶，且和Cr结合性好，适当的加入可以显著细化 晶粒，产生细晶强化，从而使合金的强度和塑性同时提高。

4、当g＝i＝0时，其组成表示为Co_aNi_bCr_cFe_dW_eMo_fX_h，钽、铪、锇、铱、钌、 铑、钯和铂等难熔元素具有较高的熔点和密度，原子半径较大，适当的加入可以 进一步提高合金的熔点、密度以及强度，且不会降低合金的塑性。

5、当成分范围为Co_aNi_bCr_cFe_dW_eMo_fX_h(C,N)_i，小原子C和N元素的加入可 以产生间隙固溶强化，从而使合金的强度和塑性进一步提高。

本发明高熵合金的有益效果有：(1)本发明提供了一种 Co_aNi_bCr_cFe_dW_eMo_fRe_gX_h(C,N)_i高熵合金，以Co-Ni-Cr-Fe非等原子比合金作为基 体，并通过加入一定量的W、Mo、Re、Hf、Ta、C等元素调控合金的熔点以及 密度，其密度在8.9～10.2g/cm³之间。该系列高熵合金经过轧制以及后续的热处 理后，在结构上基体均为FCC，部分合金包含TCP相(μ相以及σ相)。(2)本 发明所提供的Co_aNi_bCr_cFe_dW_eMo_fRe_gX_h(C,N)_i高熵合金具有高密度的同时具有较高的塑性，最高室温拉伸延伸率达90％。

附图说明

图1是本发明实施例2制备的Co₃₀Ni₃₀Cr₁₀Fe₂₁ Mo₄W₅合金的显微组织图。 其中，(a)为1000℃/1h再结晶退火，(b)为1200℃/1h再结晶退火。

图2是本发明实施例4制备的Co₃₀Ni₃₀Cr₁₀Fe₂₁W₉合金1300℃/10min再结晶 后的显微组织图。

图3是本发明实施例2制备的Co₃₀Ni₃₀Cr₁₀Fe₂₁ Mo₄W₅合金室温拉伸曲线。 其中，(a)为1000℃/1h再结晶退火，(b)为1200℃/1h再结晶退火。

图4是本发明实施例4制备的Co₃₀Ni₃₀Cr₁₀Fe₂₁W₉合金1300℃/10min再结晶 退火后的室温拉伸曲线。

具体实施方式

为了便于理解本发明，结合具体实例和附图对本发明作进一步地说明，但不 局限于以下实例。

实施例1

一种高密度高塑性的高熵合金材料，成分为Co₃₀Ni₃₀Cr₁₀Fe₂₃Mo₄W₃。

1)原料准备：去掉高纯Co、Ni、W和Mo表面的氧化皮，高纯Cr片和Fe 块不需要打磨。按照设定的原子百分比换算为质量百分比，采用精度为1mg的 天平称取原料，超声波清洗并烘干。

2)合金熔炼：把原料按熔点从低到高放入非自耗真空电弧炉中，抽高真空 至3×10^-3Pa，然后充入氩气，使用100～290A的电流熔炼，翻转并重复熔炼至 少5次，第2次熔炼之后每遍加以电磁搅拌确保成分均匀，并吸铸成棒，铜模尺 寸为10×10×50mm³。

3)均匀化处理：把铸棒真空封管并充入氩气，放入马弗炉中，以10℃/min 的速率升温至1200℃，保温12h，进行均匀化退火处理。

4)轧制：将均匀化退火后的铸棒进行冷轧，设定压下量60％，最终获得4mm 厚的板材。

5)退火处理：将热处理炉以10℃/min升温至1000℃和1300℃，快速打开 炉门放入真空封管的轧制试棒，分别保温1h和10min，以完成再结晶。

实验结果分析：

使用CMT4105万能拉伸试验机进行室温拉伸性能测试，采用排水法测量密 度，结果如表1。

表1 Co₃₀Ni₃₀Cr₁₀Fe₂₃Mo₄W₃合金的力学性能

实施例2

一种高密度高塑性的高熵合金材料，成分为Co₃₀Ni₃₀Cr₁₀Fe₂₁Mo₄W₅。

1)原料准备：去掉高纯Co、Ni、W和Mo表面的氧化皮，高纯Cr片和Fe 块不需要打磨。按照设定的原子百分比换算为质量百分比，采用精度为1mg的 天平称取原料，超声波清洗并烘干。

2)合金熔炼：把原料按熔点从低到高放入非自耗真空电弧炉中，抽高真空 至3×10^-3Pa，然后充入氩气，使用100～290A的电流熔炼，翻转并重复熔炼至 少5次，第2次熔炼之后每遍加以电磁搅拌确保成分均匀，并吸铸成棒，铜模尺 寸为10×10×50mm³。

3)均匀化处理：把铸棒真空封管并充入氩气，放入马弗炉中，以10℃/min 的速率升温至1200℃，保温12h，进行均匀化退火处理。

4)轧制：将均匀化退火后的铸棒进行冷轧，设定压下量60％，最终获得4mm 厚的板材。

5)退火处理：将热处理炉以10℃/min升温至1000℃和1200℃，快速打开 炉门放入真空封管的轧制试棒，分别保温1h，以完成再结晶。

实验结果分析：

使用CMT4105万能拉伸试验机进行室温拉伸性能测试，采用排水法测量密 度，结果如表2。

表2 Co₃₀Ni₃₀Cr₁₀Fe₂₁Mo₄W₅合金的力学性能

本实施例制备的高密度高塑性Co₃₀Ni₃₀Cr₁₀Fe₂₁Mo₄W₅合金经过1000℃/1h热 处理后，有大量的TCP(μ)相析出，基体的晶粒尺寸在10μm以下，如图1(a) 所示。继续升高温度到1200℃，TCP相完全溶解，如图1(b)所示，从而延伸 率大幅度提升，而强度下降。另外，增加重元素W的含量，合金的密度显著增 大。

实施例3

一种高密度高塑性的高熵合金材料，成分为Co₃₀Ni₃₀Cr₁₇Fe₁₀W₃Mo₄Re₆。

1)原料准备：去掉高纯Co、Ni、W、Mo和Re表面的氧化皮，高纯Cr片 和Fe块不需要打磨。按照设定的原子百分比换算为质量百分比，采用精度为1mg 的天平称取原料，超声波清洗并烘干。

2)合金熔炼：把原料按熔点从低到高放入非自耗真空电弧炉中，抽高真空 至5×10^-3Pa，然后充入氩气，使用100～290A的电流熔炼，翻转并重复熔炼至 少5次，第2次熔炼之后每遍加以电磁搅拌确保成分均匀，并吸铸成棒，铜模尺 寸为10×10×50mm³。

3)均匀化处理：把铸棒真空封管并充入氩气，放入马弗炉中，以10℃/min 的速率升温至1200℃，保温12h，进行均匀化退火处理。

4)轧制：将均匀化退火后的铸棒进行冷轧，设定压下量60％，最终获得4mm 厚的板材。

5)退火处理：将热处理炉以10℃/min升温至1300℃，快速打开炉门放入真 空封管的轧制试棒，保温5min，以完成再结晶。

实验结果分析：

使用CMT4105万能拉伸试验机进行室温拉伸性能测试，采用排水法测量密 度，结果如表3。

表3 Co₃₀Ni₃₀Cr₁₇Fe₁₀W₃Mo₄Re₆合金的力学性能

合金	屈服强度(MPa)	延伸率(％)	密度(g/cm<sup>3</sup>)
				1300℃/5min再结晶	398	59.7	9.88

由表1及表3可知，难熔元素Re的加入不仅提高了合金的密度和强度，其 塑性仍然保持在59.7％。

实施例4

一种高密度高塑性的高熵合金材料，成分为Co₃₀Ni₃₀Cr₁₀Fe₂₁W₉。

1)原料准备：去掉高纯Co、Ni和WFe合金表面的氧化皮，高纯Cr片不 需要打磨。按照设定的原子百分比换算为质量百分比，其中W的量采用WFe合 金配制，再补足Fe的质量。采用精度为1mg的天平称取原料，超声波清洗并烘 干。

2)合金熔炼：把原料按熔点从低到高放入非自耗真空电弧炉中，抽高真空 至5×10^-3Pa，然后充入氩气，使用100～290A的电流熔炼，翻转并重复熔炼至 少5次，第2次熔炼之后每遍加以电磁搅拌确保成分均匀，并吸铸成棒，铜模尺 寸为10×10×50mm³。

3)均匀化处理：把铸棒真空封管并充入氩气，放入马弗炉中，以10℃/min 的速率升温至1200℃，保温12h，进行均匀化退火处理。

4)轧制：将均匀化退火后的铸棒进行冷轧，设定压下量60％，最终获得4mm 厚的板材。

5)退火处理：将热处理炉以10℃/min升温至1300℃，快速打开炉门放入真 空封管的轧制试棒，保温10min，以完成再结晶。

实验结果分析：

使用CMT4105万能拉伸试验机进行室温拉伸性能测试，采用排水法测量密 度，结果如表4。

表4 Co₃₀Ni₃₀Cr₁₀Fe₂₁W₉合金的力学性能

合金	屈服强度(MPa)	延伸率(％)	密度(g/cm<sup>3</sup>)
				1300℃/10min再结晶	364	32	9.80

由图3可知，本实施例制备的Co₃₀Ni₃₀Cr₁₀Fe₂₁W₉合金经过1300℃/10min热 处理后，仅存在少量的TCP(μ)相，因此也保持较高的塑性。对比实施例3， 可以发现用W替代Mo，合金的密度增加，且更易促使μ相的析出。

实施例5

一种高密度高塑性的高熵合金材料，成分为Co₃₀Ni₃₀Cr₁₀Fe_16.5Mo₄W₃Hf_0.5。

1)原料准备：去掉高纯Co、Ni、W和Mo表面的氧化皮，高纯Cr片、Fe 块和Hf块不需要打磨。按照设定的原子百分比换算为质量百分比，采用精度为 1mg的天平称取原料，超声波清洗并烘干。

2)合金熔炼：把原料按熔点从低到高放入非自耗真空电弧炉中，抽高真空 至5×10^-3Pa，然后充入氩气，使用100～290A的电流熔炼，翻转并重复熔炼至 少5次，第2次熔炼之后每遍加以电磁搅拌确保成分均匀，并吸铸成棒，铜模尺 寸为10×10×50mm³。

实验结果分析：

使用CMT4105万能拉伸试验机进行室温拉伸性能测试，采用排水法测量密 度，结果如表5。

表5 Co₃₀Ni₃₀Cr₁₀Fe_16.5Mo₄W₃Hf_0.5合金的力学性能

合金	屈服强度(MPa)	延伸率(％)	密度(g/cm<sup>3</sup>)
				铸态	288	22.8	9.0

实施例6

一种高密度高塑性的高熵合金材料，成分为Co₃₀Ni₃₀Cr₁₀Fe₁₆Mo₄W₃Ta₁。

1)原料准备：去掉高纯Co、Ni、W、Mo和Ta表面的氧化皮，高纯Cr片 和Fe块不需要打磨。按照设定的原子百分比换算为质量百分比，采用精度为1mg 的天平称取原料，超声波清洗并烘干。

2)合金熔炼：把原料按熔点从低到高放入非自耗真空电弧炉中，抽高真空 至5×10^-3Pa，然后充入氩气，使用100～290A的电流熔炼，翻转并重复熔炼至 少5次，第2次熔炼之后每遍加以电磁搅拌确保成分均匀，并吸铸成棒，铜模尺 寸为10×10×50mm³。

实验结果分析：

使用CMT4105万能拉伸试验机进行室温拉伸性能测试，采用排水法测量密 度，结果如表6。

表6 Co₃₀Ni₃₀Cr₁₀Fe₁₆Mo₄W₃Ta₁合金的力学性能

合金	屈服强度(MPa)	延伸率(％)	密度(g/cm<sup>3</sup>)
				铸态	301	42.9	9.11

实施例7

一种高密度高塑性的高熵合金材料，成分为Co₃₀Ni₃₀Cr₁₀Fe_15.8Mo₄W₃Ta₁C_0.2。

1)原料准备：去掉高纯Co、Ni、W、Mo和Ta表面的氧化皮，高纯Cr片、 Fe块和C颗粒不需要打磨。按照设定的原子百分比换算为质量百分比，采用精 度为1mg的天平称取原料，超声波清洗并烘干。

2)合金熔炼：把原料按熔点从低到高放入非自耗真空电弧炉中，抽高真空 至5×10^-3Pa，然后充入氩气，使用100～290A的电流熔炼，翻转并重复熔炼至 少5次，第2次熔炼之后每遍加以电磁搅拌确保成分均匀，并吸铸成棒，铜模尺 寸为10×10×50mm³。

实验结果分析：

使用CMT4105万能拉伸试验机进行室温拉伸性能测试，采用排水法测量密 度，结果如表7。

表7 Co₃₀Ni₃₀Cr₁₀Fe_15.8Mo₄W₃Ta₁C_0.2合金的力学性能

合金	屈服强度(MPa)	延伸率(％)	密度(g/cm<sup>3</sup>)
				铸态	306	43.9	9.08

由表5-7可知，添加Hf和Ta，合金的密度增加，且仍具有较高的塑性。另 外C元素的添加使合金的强度和塑性都有所提高。

Claims (10)

1.一种Co-Ni-Cr-Fe-W系高密度高塑性的高熵合金，其特征在于，所述高熵合金材料的成分为Co_aNi_bCr_cFe_dW_eMo_fRe_gX_h(C,N)_i，X为钽、铪、锇、铱、钌、铑、钯和铂元素中的一种或几种；其中28≤a≤30，28≤b≤30，17≤c≤20，15.8≤d≤23，3≤e≤11，0≤f≤11，0≤g≤11，0≤h≤2，0≤i≤2，a+b+c+d+e+f+g+h+i=100；成分表达式中的元素比例为原子百分比；

所述Co-Ni-Cr-Fe-W系高密度高塑性的高熵合金的制备方法，

1）原料准备：去掉高纯原材料表面的氧化皮，称取原料，超声波清洗并烘干；

2）合金熔炼：使用自耗/非自耗电弧炉或者真空感应熔炼炉熔炼合金，抽高真空至5×10^-3 Pa，然后充入氩气，翻转并重复熔炼至少5次，Mo、W、Re和X高熔点元素以纯元素或者中间合金的形式加入；

3）均匀化处理：把铸棒真空封管并充入氩气，放入马弗炉中，以5~10 ℃ /min的速率升温至1200~1300 ℃ ，保温6~12h ，进行均匀化退火处理；

4）轧制：将均匀化退火后的铸棒进行冷轧，轧制变形量为50%-80%；

5）退火处理：将热处理炉以5~10 ℃ /min升温至1000~1300 ℃ ，快速打开炉门放入真空封管的轧制试棒，保温5min~ 1h，以形成再结晶组织，得到Co_aNi_bCr_cFe_dW_eMo_fRe_gX_h(C,N)_i合金；

所述Co-Ni-Cr-Fe-W系高密度高塑性的高熵合金，经过轧制以及后续的热处理后，在结构上基体均为FCC，高熵合金具有高密度的同时具有较高的塑性。

2.根据权利要求1所述的Co-Ni-Cr-Fe-W系高密度高塑性的高熵合金，其特征在于，所述Co_aNi_bCr_cFe_dW_eMo_fRe_gX_h(C,N)_i合金中，当f=g=h=i=0时，其组成表示为Co_aNi_bCr_cFe_dW_e，28≤a≤35，28≤b≤35，10≤c≤20，10≤d≤23，1≤e≤11，a+b+c+d+e=100。

3.根据权利要求1所述的Co-Ni-Cr-Fe-W系高密度高塑性的高熵合金，其特征在于，所述Co_aNi_bCr_cFe_dW_eMo_fRe_gX_h(C,N)_i合金中，当g=h=i=0时，其组成表示为Co_aNi_bCr_cFe_dW_eMo_f，28≤a≤35，28≤b≤35，10≤c≤20，10≤d≤23，1≤e≤11，0<f≤11，a+b+c+d+e+f=100。

4.根据权利要求1所述的Co-Ni-Cr-Fe-W系高密度高塑性的高熵合金，其特征在于，所述Co_aNi_bCr_cFe_dW_eMo_fRe_gX_h(C,N)_i合金中，当f=h=i=0时，所述合金组成可表示为Co_aNi_bCr_cFe_dW_eRe_g，28≤a≤35，28≤b≤35，10≤c≤20，10≤d≤23，1≤e≤11，0<g≤11，a+b+c+d+e+g=100。

5.根据权利要求1所述的Co-Ni-Cr-Fe-W系高密度高塑性的高熵合金，其特征在于，所述Co_aNi_bCr_cFe_dW_eMo_fRe_gX_h(C,N)_i合金中，当f=g=i=0时，其组成表示为Co_aNi_bCr_cFe_dW_eX_h，28≤a≤35，28≤b≤35，10≤c≤20，10≤d≤23，1≤e≤11，0<h≤2，a+b+c+d+e+h=100。

6.根据权利要求1所述的Co-Ni-Cr-Fe-W系高密度高塑性的高熵合金，其特征在于，所述Co_aNi_bCr_cFe_dW_eMo_fRe_gX_h(C,N)_i合金中，当h=i=0时，其组成表示为Co_aNi_bCr_cFe_dW_eMo_fRe_g，28≤a≤35，28≤b≤35，10≤c≤20，10≤d≤23，1≤e≤11，0<f≤11，0<g≤11，a+b+c+d+e+f+g=100。

7.根据权利要求1所述的Co-Ni-Cr-Fe-W系高密度高塑性的高熵合金，其特征在于，所述Co_aNi_bCr_cFe_dW_eMo_fRe_gX_h(C,N)_i合金中，当g=i=0时，其组成表示为Co_aNi_bCr_cFe_dW_eMo_fX_h， 28≤a≤35，28≤b≤35，10≤c≤20，10≤d≤23，1≤e≤11，0<f≤11，0<h≤2，a+b+c+d+e+f+h=100。

8.根据权利要求1所述的Co-Ni-Cr-Fe-W系高密度高塑性的高熵合金，其特征在于，所述Co_aNi_bCr_cFe_dW_eMo_fRe_gX_h(C,N)_i合金中，当g=0时，其组成表示为Co_aNi_bCr_cFe_dW_eMo_fX_h(C,N)_i，28≤a≤35，28≤b≤35，10≤c≤20，10≤d≤23，1≤e≤10，2≤f≤10，0<h≤2，0<i≤2，a+b+c+d+e+f+h+i=100。

9.权利要求1-8任一项所述Co-Ni-Cr-Fe-W系高密度高塑性的高熵合金的制备方法，其特征在于：

1）原料准备：去掉高纯原材料表面的氧化皮，称取原料，超声波清洗并烘干；

2）合金熔炼：使用自耗/非自耗电弧炉或者真空感应熔炼炉熔炼合金，抽高真空至5×10^-3 Pa，然后充入氩气，翻转并重复熔炼至少5次，Mo、W、Re和X高熔点元素以纯元素或者中间合金的形式加入；

3）均匀化处理：把铸棒真空封管并充入氩气，放入马弗炉中，以5~10 ℃ /min的速率升温至1200~1300 ℃ ，保温6~12h ，进行均匀化退火处理；

4）轧制：将均匀化退火后的铸棒进行冷轧，轧制变形量为50%-80%；

5）退火处理：将热处理炉以5~10 ℃ /min升温至1000~1300 ℃ ，快速打开炉门放入真空封管的轧制试棒，保温5min~ 1h，以形成再结晶组织，得到Co_aNi_bCr_cFe_dW_eMo_fRe_gX_h(C,N)_i合金。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，当Co_aNi_bCr_cFe_dW_eMo_fRe_gX_h(C,N)_i合金为铸态样品时，其制备方法只包括步骤1）和步骤2）。

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