AlCrFeNiCo系高熵合金的組織結(jié)構(gòu)及性能研究.pdf

1、本文借助X衍射儀、金相顯微鏡、掃描電鏡(SEM)并結(jié)合能譜分析儀(EDS)等儀器,對三組合金體系A(chǔ)lxFeCrCoNi(x:摩爾比;x=0.5、1、1.5、2.0), AlFeCrCoNix(x:摩爾比;x=0.6、0.8、1.2、1.4)和AlxFeCrCoNi(1-x)(x:摩爾比;x=0.2、0.4、0.5、0.6、0.8)的微觀組織和腐蝕性能,摩擦性能和氧化性能進行研究。
　　實驗結(jié)果表明:三種體系合金組織結(jié)構(gòu)都很簡單,主

2、要包含bcc相和fcc相。鑄態(tài)AlxFeCrCoNi系高熵合金,隨著Al元素的添加結(jié)構(gòu)發(fā)生了明顯變化,但都非常簡單,由最初復(fù)雜的fcc和bcc相結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)閱我坏腷cc相結(jié)構(gòu)。鑄態(tài)AlFeCrCoNix高熵合金,隨著Ni含量的增加,合金由單一的bcc相逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)閺?fù)雜的bcc相和fcc相。鑄態(tài)下AlxFeCrCoNi(1-x)高熵合金,伴隨著Al含量的增加(Ni含量的減少),合金相結(jié)構(gòu)由fcc結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)閎cc結(jié)構(gòu)。
　　合金硬度分析結(jié)

3、果表明:AlxFeCrCoNi系高熵合金中,合金的硬度隨著Al含量的增加呈上升的趨勢。AlFeCrCoNix系高熵合金中,合金隨著Ni含量的增加硬度反而下降。AlxFeCrCoNi(1-x)系高熵合金中,合金的硬度隨著Al含量的增加或者說Ni含量的減少而上升。
　　腐蝕實驗結(jié)果表明:三種體系合金在3.5％NaCl溶液中的腐蝕為典型的點腐蝕。AlxFeCrCoNi合金中,隨著Al含量的增加,浸泡腐蝕測量時,合金損失的質(zhì)量增加,平均浸

4、泡速率增加,而動態(tài)極化曲線測量時,電流密度的增加,腐蝕速率增加。AlFeCrCoNix合金中,隨著Ni含量的增加,浸泡腐蝕時合金的損失質(zhì)量減少,浸泡速率減小,而電化學(xué)腐蝕,電流密度的減小,腐蝕速率減小。AlxFeCrCoNi(1-x)合金中,腐蝕速率隨著Al含量的增加(Ni含量的減少)合金的腐蝕速率降低。
　　摩擦實驗結(jié)果表明:合金的摩擦性能不僅與硬度有關(guān)還與組織結(jié)構(gòu)相關(guān),隨著硬度的增加,磨損量減少,摩擦系數(shù)減小。等摩爾AlFeC

5、rCoNi合金晶粒內(nèi)層片狀結(jié)構(gòu)在摩擦過程中發(fā)生加工硬化提高了合金的耐摩擦性能。
　　TG結(jié)果表明:AlxFeCrCoNi系高熵合金,Al的含量增加有利于提高合金的抗高溫氧化性能。AlFeCrCoNix合金中,適當?shù)奶岣逳i含量有利于提高合金的抗氧化性能。當x=1.2時,AlFeCrCoNi1.2合金的抗高溫氧化性能最佳,主要是合金中在氧化過程中形成氧化膜NiO暫時阻礙了反應(yīng)的進一步進行,提高了合金的抗氧化性能。AlxFeCrC o