本发明属于材料加工技术领域，是一种通过塑性加工细化高熵合金晶粒、提高高熵合金的综合力学性能，以达到对高熵合金高效塑性改性的加工技术方法。
背景技术：
高熵合金与大块金属玻璃和橡胶金属被认为是近几十年来合金理论的三大突破，它是一个可合成、分析和控制的合金领域,可以开发出大量的高科技材料,它至少含有五种主要金属元素且每种元素的含量在5％～35％之间，按照等原子比或接近等原子比的设计比例，使合金混合熵高于合金熔化熵的一类合金材料。合金的混合熵随着合金系组元数目的增多而增大，从而抑制金属间化合物的形成，促使合金形成固溶体。高熵合金由于其组成元素大于等于5，并且是按照等摩尔比配合，造成高熵合金的混合熵很高，从而促进了简单固溶体的产生，抑制了金属间化合物的形成，使得高熵合金展现出了良好的性能，例如高强度、高硬度、耐高温蠕变、耐高温氧化和耐腐蚀等，有很广泛的潜在应用领域。
由于高熵合金的点阵是畸变的，导致在每处的晶格常数都不同，从而导致位错的泊氏矢量在各处都不同，而晶格摩擦力，也就是派纳力是位错宽度和泊氏矢量的函数，位错的各个部分移动所受到的阻力处处都不同，使位错在各个位置的移动速度不同。而大量的晶格畸变又提供了很多的位错钉扎位置，导致其移动十分困难，这极大限制了其加工成形和实际应用，因此改善其晶粒组织具有重要意义，为了消除铸造缺陷，对高熵合金通常采用锻造改性。
拔长是指凡是使横截面积减小，长度增长的锻造工序。大锻件锻造的目的主要是打碎碳化物、锻合先天性疏松、孔洞型冶金缺陷，同时不萌生新的裂纹源，以获得均质致密的锻件。拔长是决定大锻件质量的主要锻造工艺。
但拔长时物体处于单向应力状态，在拔长变形过程中晶粒仅承受连续单一方向的作用力及变形，晶粒细化效率低，造成改性工艺周期加长，能源消耗增加，拔长效率降低。
鉴于此，本发明提出一种高熵合金错模剪拔加工技术方法，即将拔长模做成阶梯形，在拔长过程中通过模具施加一定的剪应力，在细化高熵合金晶粒、消除铸造缺陷的同时，通过剪切应力的作用达到大幅度提高细化晶粒效率，降低拔长工艺时间与能源损耗，实现对高熵合金微观组织的精细化塑性调控的目的。
技术实现要素：
本发明的目的在于：针对高熵合金的热加工特点，提供一种高熵合金错模剪拔加工技术方法，消除铸造缺陷，抑制高熵合金变形过程中微裂纹的萌生与扩展，细化晶粒，大幅提高其拔长效率和合金塑性改性效率。
错模剪拔复合工艺易于实现，成本低廉，能够获得组织性能均匀优良的高熵合金锭坯材料，有效提高其服役能力，采用该方法不仅能促进高熵合金的大批量使用，而且还可以有效改善以及控制高熵合金的力学性能。
为达到上述技术目标，本发明采用以下技术方案来实现：
第一步：高熵合金原始毛坯的制作。按照锭坯尺寸下料高熵合金棒料，然后将根据高熵合金的组织成份的不同，加热到1000℃-1100℃的起始温度，然后按照棒料厚度0.8-1min/mm进行保温处理，保温12-100h，使其内部组织均匀化。
第二步：模拟仿真。结合所选用高熵合金的成份以及变形特点，通过计算与有限元分析，获得变形过程中锭坯不同部位的应力特征与规律，尤其是应力的分布规律与损伤分布，选择合适的剪拔参数及模具设计方案。
第三步：拔长模设计加工。结合模拟结果所获得的优化工艺及模具设计方案，将拔长模设计成阶梯形，以期通过阶梯型模具在拔长过程中施加剪切力，依托剪应力的作用有效细化晶粒，大幅提高拔长改性效率。
第四步：将高熵合金棒料放入设计好的阶梯型拔长模进行剪拔加工，在拔长的同时通过模具施加将施加剪应力，有效改善材料的受力状态，提高晶粒细化效率。
第五步：将剪拔完成后的高熵合金棒料在放入加热炉升温、保温，当达到变形温度后，进行第二道次的高温剪拔复合加工。
第六步：重复以上步骤，对高熵合金块进行反复多向剪拔加工，直至组织满足设计要求。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
高熵合金错模剪拔加工技术方法通过阶梯型模具在拔长过程中施加剪切力，使得坯料在锻拔过程中不再只受单向应力作用，可以有效细化晶粒改善其微观组织与力学性能，大幅度提高高熵合金的塑性改性效率。
附图说明
图1为本技术方案的高熵合金锭坯制备原理图。
具体实施方案
以高熵合金AlCoCrFeNiTi为例，本实施方式是一种通过高温梯度应力改性技术制备组织均匀并且力学性能显著提高的AlCoCrFeNiTi高熵合金锭坯的方法，具体时按以下步骤完成：
(1)准备高熵合金AlCoCrFeNiTi铸锭：选取成分为AlCoCrFeNiTi的高熵合金的铸锭，6种元素的摩尔比分别为Al：Co：Cr:Fe：Ni：Ti＝1:1:1:1:1:1。
(2)均匀化热处理：将步骤(1)选取的AlCoCrFeNiTi高熵合金铸锭进行均匀化热处理，均匀化热处理的温度为1000℃-1100℃，然后按照铸锭厚度0.8-1min/mm进行保温处理，均匀化热处理的保温时间为12h-100h。
(3)模拟仿真：通过数值模拟对AlCoCrFeNiTi剪拔变形过程进行计算机仿真，获得变形过程锭坯不同部位的应力特征与规律，确定剪拔工艺参数及模具结构。
(4)拔长模设计：依托模拟结果，将拔长模设计成阶梯形，通过阶梯型模具在拔长过程中施加剪切力，细化晶粒，提高合金塑性，大幅提高拔长改性效率。
(5)剪拔加工：结合步骤(3)中的模拟仿真结果，将待加工的AlCoCrFeNiTi坯料进行剪拔加工。
(6)将剪拔完成后的AlCoCrFeNiTi高熵合金棒料放入加热炉升温、保温，当达到变形温度后，进行第二道次的高温剪拔加工。
(7)重复以上步骤，对AlCoCrFeNiTi高熵合金块进行反复多向剪拔直至组织满足要求。
本实施方式的优点：
(1)本实施方式通过错模剪拔复合加工方法制备出的高熵合金构件，由于在拔长过程中对高熵合金锭坯施加一定的剪应力，能够很好地得到晶粒更为细小且组织均匀的高熵合金材料，大幅提高高熵合金拔长塑性改性效率。
(2)本实施方式可以满足不同尺寸大小的高熵合金构件，并且在高熵合金加工过程中简单易行，易于推广应用。