중엔트로피 합금 및 그 제조방법
HIGH ENTROPY ALLOY AND MANUFACTURING METHOD OF THE SAME
특허 요약
본 발명은 중엔트로피 합금 및 그 제조방법에 관한 것으로, Cr: 5 원자% 이상 12 원자% 이하, Fe: 20 원자% 이상 35 원자% 미만, Ni: 40 원자% 이상 56 원자% 이하, Al: 5 원자% 이상 11.5 원자% 미만, Mo: 0 원자% 초과 4.5 원자% 미만, 및 불가피한 불순물을 포함하여 면심입방격자의 기지조직과 정합성을 띄는 γ′석출물을 결정립 내부에 형성하여 초저온에서 높은 인장 강도・연신율 조합을 얻으면서도 변형 불안정성이 완화된 합금을 제공한다.
청구항
번호청구항
1

Cr: 5 원자% 이상 12 원자% 이하,Fe: 20 원자% 이상 35 원자% 미만, Ni: 40 원자% 이상 56 원자% 이하, Al: 5 원자% 이상 11.5 원자% 미만, Mo: 0 원자% 초과 4.5 원자% 미만 및 불가피한 불순물을 포함하고,제1 상으로 이루어진 기지조직에 제2 상으로 이루어진 석출물이 형성되고,상기 제1 상은 Ni-rich FCC 상이고, 상기 제2 상은 Ni3Al를 포함하는 γ′상인 중엔트로피 합금.

2

Cr: 5 원자% 이상 12 원자% 이하,Fe: 20 원자% 이상 35 원자% 미만, Ni: 40 원자% 이상 56 원자% 이하, Al: 5 원자% 이상 11.5 원자% 미만, Mo: 0 원자% 초과 4.5 원자% 미만 및 불가피한 불순물을 포함하고,제1 상으로 이루어진 기지조직에 제2 상으로 이루어진 석출물이 형성되고,상기 제1 상은 Ni-rich FCC 상이고, 상기 제2 상은 Ni3Al를 포함하는 γ′상이고,원자%를 기준으로, Fe에 대한 Ni의 비율은 1 초과 2.5 이하인 중엔트로피 합금.

3

제1항 또는 제2항에 있어서,원자%를 기준으로, Al에 대한 Ni의 비율은 5 이상 10 이하인 중엔트로피 합금.

4

Cr: 5 원자% 이상 12 원자% 이하,Fe: 20 원자% 이상 35 원자% 미만, Ni: 40 원자% 이상 56 원자% 이하, Al: 5 원자% 이상 11.5 원자% 미만, Mo: 0 원자% 초과 4.5 원자% 미만 및 불가피한 불순물을 포함하고,제1 상으로 이루어진 기지조직에 제2 상으로 이루어진 석출물이 형성되고,상기 제1 상은 Ni-rich FCC 상이고, 상기 제2 상은 Ni3Al를 포함하는 γ′상이고,상온에서 인장강도가 800 MPa 이상이고, 연신율이 36% 이상인 중엔트로피 합금.

5

Cr: 8.89 원자%,Fe: 22.22원자%, Ni: 55.56원자%, Al: 11.11원자%, Mo: 2.22 원자%로 구성되고,제1 상으로 이루어진 기지조직에 제2 상으로 이루어진 석출물이 형성되고,상기 제1 상은 Ni-rich FCC 상이고, 상기 제2 상은 Ni3Al를 포함하는 γ′상이고,4.2K의 온도에서 FCC 상에서 BCC 상으로의 변형유기 상변태가 억제되는 것을 특징으로 하는 중엔트로피 합금.

6

제1항 또는 제2항에 있어서,4.2 K에서의 응력 상승/하강 현상이 발생하는 범위 내의 응력 하강 값이 100 MPa 이하인 중엔트로피 합금.

7

Cr: 5 원자% 이상 12 원자% 이하, Fe: 20 원자% 이상 35 원자% 미만, Ni: 40 원자% 이상 56 원자% 이하, Al: 5 원자% 이상 11.5 원자% 미만, Mo: 0 원자% 초과 4.5 원자% 미만, 및 불가피한 불순물을 포함하는 잉곳을 제조하는 잉곳 제조단계;상기 잉곳을 균질화 열처리하는 열처리 단계;균질화 열처리한 잉곳을 냉간압연하여 판재를 제조하는 판재 제조단계; 및상기 판재 제조단계를 수행한 후, 상기 판재를 시효 열처리하는 시효 열처리단계;를 포함하고,상기 열처리 단계에서, 열처리 온도는 1100 ℃ 이상 1300 ℃ 이하이고, 열처리 시간은 4 시간 이상 8시간 이하의 시간 동안 수행되고,상기 판재 제조단계에서, 50% 내지 80%의 압하율 범위에서 냉간압연을 수행하고,상기 시효 열처리 온도는 800 ℃ 이상 900 ℃ 이하에서 진행되어,상기 판재는,제1 상으로 이루어진 기지조직에 제2 상으로 이루어진 석출물이 형성되고,상기 제1 상은 Ni-rich FCC 상이고, 상기 제2 상은 Ni3Al를 포함하는 γ′상인 중엔트로피 합금의 제조방법.

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Cr: 8.89 원자%, Fe: 22.22원자%, Ni: 55.56원자%, Al: 11.11원자%, Mo: 2.22 원자%로 구성되는 잉곳을 제조하는 잉곳 제조단계;상기 잉곳을 균질화 열처리하는 열처리 단계;균질화 열처리한 잉곳을 냉간압연하여 판재를 제조하는 판재 제조단계; 및상기 판재 제조단계를 수행한 후, 상기 판재를 시효 열처리하는 시효 열처리단계;를 포함하고,상기 열처리 단계에서, 열처리 온도는 1100 ℃ 이상 1300 ℃ 이하이고, 열처리 시간은 4 시간 이상 8시간 이하의 시간 동안 수행되고,상기 판재 제조단계에서, 50% 내지 80%의 압하율 범위에서 냉간압연을 수행하고,상기 시효 열처리단계에서, 800 ℃ 온도에서 60분 동안 시효 처리를 수행하여,상기 판재는,제1 상으로 이루어진 기지조직에 제2 상으로 이루어진 석출물이 형성되고,상기 제1 상은 Ni-rich FCC 상이고, 상기 제2 상은 Ni3Al를 포함하는 γ′상인 중엔트로피 합금의 제조방법.

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Cr: 8.89 원자%, Fe: 22.22원자%, Ni: 55.56원자%, Al: 11.11원자%, Mo: 2.22 원자%로 구성되는 잉곳을 제조하는 잉곳 제조단계;상기 잉곳을 균질화 열처리하는 열처리 단계;균질화 열처리한 잉곳을 냉간압연하여 판재를 제조하는 판재 제조단계; 및상기 판재 제조단계를 수행한 후, 상기 판재를 시효 열처리하는 시효 열처리단계;를 포함하고,상기 열처리 단계에서, 열처리 온도는 1100 ℃ 이상 1300 ℃ 이하이고, 열처리 시간은 4 시간 이상 8시간 이하의 시간 동안 수행되고,상기 판재 제조단계에서, 50% 내지 80%의 압하율 범위에서 냉간압연을 수행하고,상기 시효 열처리단계에서, 850 ℃ 온도에서 60분 동안 시효 처리를 수행하여,상기 판재는,제1 상으로 이루어진 기지조직에 제2 상으로 이루어진 석출물이 형성되고,상기 제1 상은 Ni-rich FCC 상이고, 상기 제2 상은 Ni3Al를 포함하는 γ′상인 중엔트로피 합금의 제조방법.

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제7항에 있어서,상기 열처리 단계를 수행한 후, 상기 열처리된 잉곳의 표면을 연마하는 연마 단계;를 더 포함하는 중엔트로피 합금의 제조방법.

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Cr: 8.89 원자%, Fe: 22.22원자%, Ni: 55.56원자%, Al: 11.11원자%, Mo: 2.22 원자%로 구성되는 잉곳을 제조하는 잉곳 제조단계;상기 잉곳을 균질화 열처리하는 열처리 단계;균질화 열처리한 잉곳을 냉간압연하여 판재를 제조하는 판재 제조단계; 및상기 판재 제조단계를 수행한 후, 상기 판재를 시효 열처리하는 시효 열처리단계;를 포함하고,상기 열처리 단계에서, 열처리 온도는 1100 ℃ 이상 1300 ℃ 이하이고, 열처리 시간은 4 시간 이상 8시간 이하의 시간 동안 수행되고,상기 판재 제조단계에서, 50% 내지 80%의 압하율 범위에서 냉간압연을 수행하고,상기 시효 열처리단계에서, 900 ℃ 온도에서 60분 동안 시효 처리를 수행하여,상기 판재는,제1 상으로 이루어진 기지조직에 제2 상으로 이루어진 석출물이 형성되고,상기 제1 상은 Ni-rich FCC 상이고, 상기 제2 상은 Ni3Al를 포함하는 γ′상인 중엔트로피 합금의 제조방법.

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Cr: 8.89 원자%,Fe: 22.22원자%, Ni: 55.56원자%, Al: 11.11원자%, Mo: 2.22 원자%로 구성되고,제1 상으로 이루어진 기지조직에 제2 상으로 이루어진 석출물이 형성되고,상기 제1 상은 Ni-rich FCC 상이고, 상기 제2 상은 Ni3Al를 포함하는 γ′상으로,77K에서 인장강도가 1,218 MPa이고, 연신율이 53.2%인 중엔트로피 합금.

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제7항에 있어서,상기 시효 열처리를 수행하기 전에 용체화 열처리를 수행하는 중엔트로피 합금의 제조방법.

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Cr: 8.89 원자%,Fe: 22.22원자%, Ni: 55.56원자%, Al: 11.11원자%, Mo: 2.22 원자%로 구성되고,제1 상으로 이루어진 기지조직에 제2 상으로 이루어진 석출물이 형성되고,상기 제1 상은 Ni-rich FCC 상이고, 상기 제2 상은 Ni3Al를 포함하는 γ′상으로,4.2K에서 인장강도가 1,362 MPa이고, 연신율이 51.5%인 중엔트로피 합금.