为确保高熵合金精确的化学成分，进行多次真空和超纯氩气填充循环是必不可少的。这个严格的过程系统地冲走残留的空气和湿气，在加热过程开始前用惰性保护罩取代反应性大气气体。
高温熔炼会使活性金属极易快速氧化。反复用真空和氩气净化炉腔是消除污染物、防止活性元素损失并保持预期多组分设计的唯一可靠方法。
创造纯净的熔炼环境
消除残留污染物
标准熔炉腔内的空气自然含有氧气和湿气。这些污染物会毁掉高性能合金。
单次真空循环很少足以去除腔壁上所有吸附的气体分子。通过进行多次循环，您可以逐步稀释和抽出这些残留气体。
建立惰性保护罩
抽真空去除空气后，炉腔会用超纯氩气重新填充。
氩气是一种惰性气体，这意味着它即使在极端温度下也不会与金属元素发生反应。这创造了一个安全、中性的“大气”，包裹着原材料。
保护活性金属元素
“活性”金属的脆弱性
高熵合金通常含有活性金属元素，例如铬。
这些元素具有化学活性，并且对氧气有很高的亲和力。如果在高温熔炼过程中存在氧气，这些金属会立即反应形成氧化物（炉渣），而不是融入合金基体。
确保化学精度
高熵合金的基本前提是其特定的多组分设计。
如果铬等活性元素因氧化而损失，最终的化学成分将偏离您的设计。多次净化循环可确保元素保持金属状态并正确混合，从而保证最终产品的化学精度。
了解工艺捷径的风险
“单次循环”陷阱
认为仅抽一次真空就足够了，这是一个常见的误区。
然而，“虚拟泄漏”——困在微小缝隙中的气体或从壁上释放的吸附湿气——会在炉腔升温时污染炉腔。如果没有多次冲洗循环来稀释这些残留物，您就有可能创造一个低质量的大气，从而损害材料的结构完整性。
氧化和性能退化
未能达到足够低的氧分压会导致夹杂物的形成。
这些氧化夹杂物在合金中充当缺陷。它们会严重降低机械性能并改变预期的相结构，从而毁掉实验或生产批次。
为您的目标做出正确选择
成功熔炼需要平衡时间和纯度要求。
- 如果您的主要关注点是化学精度：进行至少 3-4 次高真空抽真空然后充氩气循环，以确保活性元素零损失。
- 如果您的主要关注点是材料纯度：优先使用超纯级氩气，因为即使是标准工业氩气中的痕量杂质也可能与高度敏感的活性金属发生反应。
您的 H-E 合金的完整性在熔炼开始之前就已经确定。
总结表：
| 工艺步骤 | 目标 | 主要优势 |
|---|---|---|
| 多次抽真空 | 消除残留的氧气和湿气 | 纯净、无污染的炉腔 |
| 超纯氩气填充 | 建立惰性保护气氛 | 防止活性金属氧化 |
| 组合循环 | 保护活性元素（例如铬） | 确保精确的化学成分 |
| 防止虚拟泄漏和夹杂物 | 保证卓越的材料纯度和完整性 |
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图解指南
参考文献
- Laurent Peltier, Jérome Slowensky. Design of Multiphase Compositionally Complex Alloys for Enhanced Hardness at Elevated Temperatures and Machinability: Comparative Study with Inconel 718. DOI: 10.1002/adem.202501146
本文还参考了以下技术资料 Kintek Furnace 知识库 .
