CuCrFeNiMn高熵合金的耐蝕性能研究.pdf

1、本文采用非自耗真空電弧爐制備了具有不同元素配比的CuCrFeNiMn、Cu2CrFe2NiMn2和CuCr2Fe2Ni2Mn2三種高熵合金,通過浸入試驗(yàn)、電化學(xué)試驗(yàn)研究了三種合金在硫酸、硝酸、氫氧化鈉和氯化鈉溶液中的耐蝕性能,采用SEM、EDS等手段對(duì)腐蝕表面進(jìn)行觀察和分析,并與傳統(tǒng)合金S304不銹鋼相比,研究發(fā)現(xiàn):
　　 三種合金均具有簡(jiǎn)單的FCC和BCC組織,其中CuCr2Fe2Ni2Mn2具有單一的FCC組織,CuCrFe

2、NiMn和Cu2CrFe2NiMnz具有FCC+BCC混合組織。Cu、Cr兩種元素存在有嚴(yán)重的偏聚現(xiàn)象。
　　 鑄態(tài)下,高熵合金在1 MH2SO4溶液中、30％HNO3溶液中、1M NaOH溶液中、3.5％NaCl溶液中的腐蝕速度,均按照Cu2CrFe2NiMn2、CuCrFeNiMn、CuCr2FeENi2Mn2的順序逐漸變小,合金的耐蝕性逐漸提高。三種高熵合金在H2SO4和HNO3溶液中的耐蝕性均優(yōu)于S304不銹鋼,但在Na

3、OH溶液和NaCl溶液中高熵合金的耐蝕性劣于S304不銹鋼。組織單一的CuCr2Fe2Ni2Mn2合金的耐蝕性優(yōu)于另外兩種具有BCC和FCC混合組織的高熵合金。過高的Cu含量、Cu和Cr兩元素的偏聚,嚴(yán)重降低合金的耐蝕性能。三種高熵合金的主要腐蝕類型為晶間腐蝕,也有少量點(diǎn)腐蝕。退火處理降低了高熵合金在1 M的H2SO4溶液中的耐蝕性能,但仍然優(yōu)于S304不銹鋼。
　　 高的Cu含量,低的Cr、Ni含量,造成合金的Ecorr升高,

4、icorr減小,使得合金的耐蝕性變差。在1M H2SO4、1M NaOH和3.5％NaCl溶液中,高熵合金鈍化區(qū)的寬度分別為300mv、777mv和56-71mv。耐蝕性最好的CuCr2Fe2Ni2Mn2高熵合金和S304不銹鋼相比,高熵合金在在1M硫酸溶液中Ecorr較正,icorr減小,耐蝕性比S304好；但是在1M NaOH溶液和3.5％NaCl溶液中,Ecorr較負(fù),icorr增大,并且形成的鈍化區(qū)較S304窄,耐蝕性較S304