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《郑州大学》 2010年
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CuCrFeNiMn高熵合金的耐蚀性能研究

李冬梅  
【摘要】: 本文采用非自耗真空电弧炉制备了具有不同元素配比的CuCrFeNiMn、Cu2CrFe2NiMn2和CuCr2Fe2Ni2Mn2三种高熵合金,通过浸入试验、电化学试验研究了三种合金在硫酸、硝酸、氢氧化钠和氯化钠溶液中的耐蚀性能,采用SEM、EDS等手段对腐蚀表面进行观察和分析,并与传统合金S304不锈钢相比,研究发现: 三种合金均具有简单的FCC和BCC组织,其中CuCr2Fe2Ni2Mn2具有单一的FCC组织,CuCrFeNiMn和Cu2CrFe2NiMn2具有FCC+BCC混合组织。Cu、Cr两种元素存在有严重的偏聚现象。 铸态下,高熵合金在1 MH2SO4溶液中、30% HNO3溶液中、1 M NaOH溶液中、3.5% NaCl溶液中的腐蚀速度,均按照Cu2CrFe2NiMn2、CuCrFeNiMn、CuCr2FeNi2Mn2的顺序逐渐变小,合金的耐蚀性逐渐提高。三种高熵合金在H2SO4和HN03溶液中的耐蚀性均优于S304不锈钢,但在NaOH溶液和NaCl溶液中高熵合金的耐蚀性劣于S304不锈钢。组织单一的CuCr2Fe2Ni2Mn2合金的耐蚀性优于另外两种具有BCC和FCC混合组织的高熵合金。过高的Cu含量、Cu和Cr两元素的偏聚,严重降低合金的耐蚀性能。三种高熵合金的主要腐蚀类型为晶间腐蚀,也有少量点腐蚀。退火处理降低了高熵合金在1 M的H2SO4溶液中的耐蚀性能,但仍然优于S304不锈钢。 高的Cu含量,低的Cr、Ni含量,造成合金的Ecorr升高,icorr减小,使得合金的耐蚀性变差。在1M H2SO4、1M NaOH和3.5% NaCl溶液中,高熵合金钝化区的宽度分别为300mv、777mv和56-71mv。耐蚀性最好的CuCr2Fe2Ni2Mn2高熵合金和S304不锈钢相比,高熵合金在在1M硫酸溶液中Ecorr较正,icorr减小,耐蚀性比S304好;但是在1M NaOH溶液和3.5% NaCl溶液中,Ecorr较负,icorr增大,并且形成的钝化区较S304窄,耐蚀性较S304不锈钢差。
【学位授予单位】:郑州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TG131

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