CuCrFeNiMn高熵合金的力學(xué)性能和耐腐蝕性能研究.pdf

1、本文采用非自耗真空電弧熔煉爐制備了CuCr2Fe2Ni2Mn2Tix，CuCryFe2Ni2Mn2和CuxCr2Fe2NiyMn2三個(gè)系列的高熵合金。采用X射線衍射分析儀(XRD)進(jìn)行物相分析，掃描電子顯微鏡(SEM)進(jìn)行微觀組織觀測(cè)。采用維氏硬度計(jì)測(cè)量高熵合金的硬度。通過(guò)浸泡腐蝕實(shí)驗(yàn)、動(dòng)電位極化曲線測(cè)試研究了三種合金體系在不同濃度的硝酸溶液和5％碳酸鈉溶液的耐蝕性能，采用SEM和金相顯微鏡等手段對(duì)腐蝕表面進(jìn)行觀察與分析，并和1Cr18

2、Ni9Ti不銹鋼相比，研究發(fā)現(xiàn):
　　 CuCr2Fe2Ni2Mn2Tix(x=0，0.2，0.4，0.6)高熵合金系統(tǒng)的鑄態(tài)組織均為簡(jiǎn)單的FCC+BCC固溶體的混合結(jié)構(gòu)。CuCr0.5Fe2Ni2Mn2， CuCrFe2Ni2Mn2和CuxCr2Fe2NiyMn2(x=0.3，0.5y=2，2.5，3)合金均為單一的FCC固溶體結(jié)構(gòu)。
　　 CuCr2Fe2Ni2Mn2Tix高熵合金具有較高的硬度，硬度值從x=0的24

3、9HV增加到x=0.6時(shí)的316HV。隨著Cr含量的增加，CuCryFe2Ni2Mn2高熵合金的硬度逐漸增加。CuxCr2Fe2NiyMn2高熵合金的硬度均小于200HV，并且隨著Nieq的增加而減小，隨著Creq的增加而增加。
　　 在30％硝酸溶液中，加入Ti元素后，CuCr2Fe2Ni2Mn2Tix合金的腐蝕速率大于CuCr2Fe2Ni2Mn2合金。不管是在30％，10％，8％的硝酸溶液中，還是在5％碳酸鈉溶液中，三種Cu

4、CryFe2Ni2Mn2高熵合金的耐蝕性能總是低于1Cr18Ni9Ti不銹鋼。但隨著Cr含量的提高，高熵合金的腐蝕速率逐漸減小。
　　 降低Cu含量，增加Ni含量有利于改善高熵合金的耐蝕性能。無(wú)論在30％濃硝酸溶液中，還是在8％，10％，12％三種稀硝酸溶液中，CuxCr2Fe2NiyMn2高熵合金體系中的具有較高Cu含量的T5，T6合金總是具有最差的耐蝕性能，而具有最低Cu含量，最高Ni含量的T3合金具有最高的耐蝕抗力，腐蝕抗