本发明涉及记忆合金制备，具体而言，涉及一种高熵高强度nxmy形状记忆合金及其制备方法。
背景技术：
1、形状记忆合金是一种新型功能材料，它集感知和驱动功能于一体。由于其低成本、多样的功能性和出色的可加工性，它可以被制成高精度、高响应频率的元器件，也可以被制成各种形状和性能的民用生活产品。最近，研究者将高熵合金的设计理念与传统的形状记忆合金相结合，成功地研发出了具有热弹性马氏体相变的高熵形状记忆合金。这一创新不仅打破了传统形状记忆合金成分设计的限制，扩大了其成分设计的范围，而且为设计出具有多种功能的新型高熵形状记忆合金开辟了新的道路。
2、按照高熵合金的定义，高熵合金的元素种类丰富(>5)，且各元素在晶格各点阵的占据可能是各元素在合金中的摩尔分数。这种独特的合金设计理念，使得高熵合金展现出四大核心效应：热力学上的高熵效应、动力学上的迟滞扩散效应、结构上的晶格畸变效应和性能上的鸡尾酒效应。这四大效应赋予了高熵合金高强度、高硬度、耐腐蚀和耐磨等卓越的力学性能，为新型高温材料的研发开辟了新的探索方向。传统高熵合金概念是：高熵合金定义为由五种或者五种以上元素混合形成固溶体的合金。高熵形状记忆合金有着多个应用场景：热敏驱动器，卫星舱门和光伏太阳能板开启关闭结构，生物医学中的心脏起搏器，人工关节，以及牙齿矫正等材料。
3、现有canadinc等人利用高组态熵可以提高马氏体相变温度的假设设计出(tizrhf)50(nipd)50—系列多主元超高温高熵形状记忆合金。虽然该系列高熵形状记忆合金的最高相变温度高达973k，但是在高温下只有部分超弹性及非常小的形状记忆效应(canadinc d,trehern w,ma j,et al.ultra-high temperature multi-component shapememory alloys[j].scripta materialia,2018,158:83-87)；chen等人报道了固溶处理的高熵形状记忆合金(tizrhf)50ni25cu15co10的形状记忆效应。虽然固溶处理的高熵形状记忆合金具有可回复应变可达4.8％的形状记忆效应，但是该高熵形状记忆合金相变温度急剧降低，严重制约了其高温功能特性(chen c h,chen y j.scripta materialia[j],2019,162:185)；北京科技大学wang等提出的ti-zr-hf-al-nb系为β钛合金，它能够实现最大可恢复应变为5.2％和完全可恢复应变为4％。然而，其强度和临界应力只有900mpa、480mpa；此外，他们提出的ti-zr-hf-nb-ta-sn系也是为β钛合金，其最大可恢复应变达到3.8％(j.j.gao,et al.synthesis and characterization of a new tizrhfnbtasn high-entropy alloy exhibiting superelastic behavior,scripta materialia,2021,198:113824)；yaacob等人经过不同的热处理和时效处理在(tizrhf)50ni25co10cu15高熵形状记忆合金中发现温度间隔达100k范围内均具有超弹性，其可回复应变高达5％，但仅有局部具有超弹性。(yaacoub j,abuzaid w,brenne f,sehitoglu h.superelasticity of(tizrhf)50ni25co10cu15high entropy shape memory alloy[j].scriptamaterialia,2020.186:43-47.)
技术实现思路
1、本发明要解决的技术问题是提供一种高熵高强度nxmy形状记忆合金，以解决常规记忆合金高温下记忆效应差的问题。
2、为解决上述问题，本发明提供一种高熵高强度nxmy形状记忆合金，所述n为ni、al、cu、pd、ag、pt、au、rh、ir中的五种元素或五种元素以上，所述m为ti，zr，hf三种元素的组合；x的原子百分比含量为48-51％，y的原子百分比含量为49-52％。
3、作为优选的方案，所述n中包括ni元素，且ni元素的含量最高，所述n中cu的含量为0-10％，al、pd、ag、pt、au、rh、ir元素的含量均为0-2％。
4、作为优选的方案，所述m中ti元素的含量最高，所述m中zr、hf的含量均为0-10％。
5、以解决常规制备方法制备得到的记忆合金机械强度、高超弹性以及回复率性能一般的问题。
6、为了解决上述问题，本发明提供了一种所述的高熵高强度nxmy形状记忆合金的制备方法，包括以下步骤：
7、s1：按原子百分比含量配好高熵高强度nxmy形状记忆合金的原材料，将所述原材料放入真空熔炼炉中，抽真空后进一步充入氩气，进行熔融状态下的熔炼，待合金成分混合均匀后得到铸态高熵高强形状记忆合金；
8、s2：将所述步骤s1制备的铸态高熵高强形状记忆合金经过保温处理后，完成制备。
9、作为优选的方案，所述步骤s2结束后还包括步骤s3，所述步骤s3包括：将得到的所述铸态高熵高强形状记忆合金加工成所需形状的样品，然后进行循环压缩记忆训练后，得到高熵高强度nxmy形状记忆合金。
10、作为优选的方案，所述步骤s1中，所述熔炼的条件为：熔炼的持续时间大于等于30分钟，并在所述熔炼的过程中不断搅拌熔融状态下的原材料。
11、作为优选的方案，所述步骤s1中，在充入氩气前，所述真空熔炼炉的真空度小于10-3pa。
12、作为优选的方案，所述步骤s1中，所述充入氩气后的炉内压强为：0.10-0.11mpa。
13、作为优选的方案，所述步骤s2中，所述保温处理的条件为：将所得铸态高熵高强形状记忆合金在600k-700k的温度下保温25-30min。
14、本发明提出了高熵亚点阵形状记忆合金含有多层概念：
15、(1)首先它是b2的体心立方有序结构，其有两个亚点阵这里称为a和b亚点阵，a亚点阵由类ti元素(ti，zr，hf)占据，b亚点阵由类ni元素(ni，al，cu，pd，ag，pt，au，rh，ir)占据；
16、(2)由于a亚点阵由三个元素和b亚点阵由三个以上的元素组成，亚点阵的3个以上的不同原子随机占居具有了高熵的特征，也就是说在b2的有序体心立方结构中其亚点阵被多元素无序地随机占居，所以在a和b亚点阵分别产生了高熵的效果；根据热力学熵的概念，一个含有更多个元素固溶体，由于熵的作用，它的自由能会更低，固溶体的稳定性更高，加之每个元素的原子半径不同，产生固溶强化效果，这是高熵合金的设计理念。我们可以把这一设计理念应用到在形状记忆合金设计上，即高熵亚点阵，在本发明中我们成功地研发了高熵亚点阵形状记忆合金。
17、与现有技术相比，本发明至少具备以下的技术进步：
18、本发明的高熵高强度形状记忆合金兼具高强度与优异的记忆性能，本发明的铸态高熵记忆合金的压缩强度为1705-2660mpa，可恢复应变为4.22-8.03％，其中超弹性为2.13-5.18％，合金的相变温度af为500k-650k；本发明在tini记忆合金的基础之上，设计了类ti元素(ti，zr，hf与类ni元素(ni，al，cu，pd，ag，pt，au，rh，ir)为原子比为52-39：48-51的高熵合金，且部分组元打破了传统高熵合金元素5-35％的成分限制，通过本发明制备得到的合金不但有记忆合金的记忆效应，还具有极高的机械强度。
1.一种高熵高强度nxmy形状记忆合金，其特征在于：所述n为ni、al、cu、pd、ag、pt、au、rh、ir中的五种元素或五种元素以上，所述m为ti，zr，hf三种元素的组合；x的原子百分比含量为48-51％，y的原子百分比含量为49-52％。
2.根据权利要求1所述的高熵高强度nxmy形状记忆合金，其特征在于：所述n中包括ni元素，且ni元素的含量最高，所述n中cu的含量为0-10％，al的含量为0-2％，pd的含量为0-2％，ag的含量为0-2％，pt的含量为0-2％，au的含量为0-2％，rh的含量为0-2％，ir的含量为0-2％。
3.根据权利要求1所述的高熵高强度nxmy形状记忆合金，其特征在于：所述m中ti元素的含量最高，所述m中zr的含量为0-10％，hf的含量为0-10％。
4.一种权利要求1-3任意一项所述的高熵高强度nxmy形状记忆合金的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的高熵高强度nxmy形状记忆合金的制备方法，其特征在于：所述步骤s1中，所述熔炼的条件为：熔炼的持续时间大于等于30分钟，并在所述熔炼的过程中不断搅拌熔融状态下的原材料。
6.根据权利要求4所述的高熵高强度nxmy形状记忆合金的制备方法，其特征在于：所述步骤s1中，在抽真空后与充入氩气前，所述真空熔炼炉的真空度小于10-3pa。
7.根据权利要求6所述的高熵高强度nxmy形状记忆合金的制备方法，其特征在于：所述步骤s1中，所述充入氩气后的炉内压强为：0.10-0.11mpa。
8.根据权利要求4所述的高熵高强度nxmy形状记忆合金的制备方法，其特征在于：所述步骤s2中，所述保温处理的条件为：将所得铸态高熵高强形状记忆合金在600-700k保温25-30min。
9.根据权利要求4所述的高熵高强度nxmy形状记忆合金的制备方法，其特征在于：所述步骤s2结束后还包括步骤s3，所述步骤s3包括：将得到的所述铸态高熵高强形状记忆合金加工成所需形状的样品，然后进行循环压缩记忆训练后，得到高熵高强度nxmy形状记忆合金。
