CuCrFeNiMn基高熵合金的微观组织和耐腐蚀性能研究.pdf

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1、AthesissubmittedtoZhengzhouUniversityforthedegreeofMasterMicrostructureandCorrosionResistancePropertiesofCuCrFeNiMnBasedHighEntropyAlloysByWeifengFangSupervisor：Prof．ZhongxiaLiuCondensedMatterPhysicsPhysicalEngineeringCollegeMay2014学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是

2、本人在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。⋯一：耕啤日期：劢f牛年6月卢2日学位论文使用授权声明本人在导师指导下完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属郑州大学。根据郑州大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权郑州大学可以将本学位论文的全部或部分编入

3、有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或者其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。本人离校后发表、使用学位论文或与该学位论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为郑州大学。保密论文在解密后应遵守此规定。⋯一：斛峰日期：劢／l牛年勿月／z摘要本文采用非自耗真空电弧熔炼炉制备了Cuo．3Cr2Fe2Ni3Mn2Nb；、CuxCr2Fe2Ni3MnENbo．4Moo．2、Cr2Fe2Ni3Mn2Nb。三种体系的高熵合金。采用XRD分析仪和扫描电子显微镜(SEM)对合金的结构和微观组织进行分析，通过测量合金的维氏

4、硬度研究了三种材料的力学性能。通过全浸腐蚀实验和电化学实验研究了三种体系的合金在2wt．％，10wt．％，30wt．％硝酸溶液和3．5wt．％氯化钠溶液中耐腐蚀性能，并同1Crl8Ni9Ti不锈钢作比较。研究发现：Cuo．3Cr2Fe2Ni3MnENb。(x=0，0．2，0．4)高熵合金晶体结构类型主要为FCC结构而Cr2Fe2Ni3MnENbx(x=o．5，1．0，1．5)合金主要为FCC和BCC混合结构，随着Nb含量的增加合金中FCC结构衍射峰强度降低，而合金的硬度显著提高。两种合金系晶间均形成不同形态的初

5、生相。CuxCr2Fe2Ni3Mn2Nbo．4Moo．2(X．O，O．1，0．2，O．3)高熵合金，当x=0．1，0．2时为单一的FCC结构，晶间形成短棒状初生相；当x--0，0．3时为FCC和BCC混合结构，晶间形成短棒状和针状两种初生相。合金的硬度随着Cu含量的增加先减小后增大，且合金硬度值差别不大。Cuo．3Cr2Fe2Ni3Mn2Nb。和Cr2Fe2Ni3Mn2Nbx高熵合金在2wt．％，10wt．％，30wt．％硝酸溶液和3．5wt．％氯化钠溶液中耐腐蚀性研究表明，合金中添加适量的Nb可以提高合金的耐

6、腐蚀性能，在三种浓度的硝酸溶液中A3合金具有和lCrl8Ni9Ti不锈钢基本相当的耐腐蚀性；在3．5wt．％氯化钠溶液中A3合金的自腐蚀电流密度小于1Crl8Ni9Ti不锈钢。但过高的Nb含量对合金的耐腐蚀性能不利。Cu。Cr2Fe2Ni3Mn2Nbo．4Moo．2高熵合金在2wt．％，10wt．％，30wt．％硝酸溶液和3．5wt．％氯化钠溶液中腐蚀速率随着Cu含量增加先降低后升高，10wt．％，30wt．％硝酸溶液中T2合金腐蚀速率和1Crl8Ni9Ti不锈钢相等，耐腐蚀性能较好；在3．5wt．％氯化钠溶液

7、中T2合金的自腐蚀电流密度小于1Crl8Ni9Ti不锈钢。关键字：CuCrFeNiMn高熵合金硬度耐腐蚀性全浸腐蚀动电位测试AbstractInthisstudy,threekindsofCuCrFeNiMnhighentropyalloysystems，whichareCuCr2Fe2Ni2Mn2Tix，CuCryFe2Ni2Mn2andCuxCr2Fe2NiyMn2werepreparedbyusingnon-consumablevacuumarc蠡／l"nace．TheX-raydiffraction(X

8、RD)andscanningelectronmicroscopy(SEM)wereusedtoanalyzethecrystalstructuresandmicrostructuresrespectively．TheVickershardnesswasusedtoinvestigatethemechanicalpropertieswhiletheimmersiontestandelec