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本文借助X衍射仪、金相显微镜、扫描电镜(SEM)并结合能谱分析仪(EDS)等仪器,对三组合金体系AlxFeCrCoNi(x:摩尔比;x=0.5、1、1.5、2.0), AlFeCrCoNix(x:摩尔比;x=0.6、0.8、1.2、1.4)和AlxFeCrCoNi(1-x)(x:摩尔比;x=0.2、0.4、0.5、0.6、0.8)的微观组织和腐蚀性能,摩擦性能和氧化性能进行研究。 实验结果表明:三种体系合金组织结构都很简单,主要包含bcc相和fcc相。铸态AlxFeCrCoNi系高熵合金,随着Al元素的添加结构发生了明显变化,但都非常简单,由最初复杂的fcc和bcc相结构转变为单一的bcc相结构。铸态AlFeCrCoNix高熵合金,随着Ni含量的增加,合金由单一的bcc相逐渐转变为复杂的bcc相和fcc相。铸态下AlxFeCrCoNi(1-x)高熵合金,伴随着Al含量的增加(Ni含量的减少),合金相结构由fcc结构转变为bcc结构。 合金硬度分析结果表明:AlxFeCrCoNi系高熵合金中,合金的硬度随着Al含量的增加呈上升的趋势。AlFeCrCoNix系高熵合金中,合金随着Ni含量的增加硬度反而下降。AlxFeCrCoNi(1-x)系高熵合金中,合金的硬度随着Al含量的增加或者说Ni含量的减少而上升。 腐蚀实验结果表明:三种体系合金在3.5％NaCl溶液中的腐蚀为典型的点腐蚀。AlxFeCrCoNi合金中,随着Al含量的增加,浸泡腐蚀测量时,合金损失的质量增加,平均浸泡速率增加,而动态极化曲线测量时,电流密度的增加,腐蚀速率增加。AlFeCrCoNix合金中,随着Ni含量的增加,浸泡腐蚀时合金的损失质量减少,浸泡速率减小,而电化学腐蚀,电流密度的减小,腐蚀速率减小。AlxFeCrCoNi(1-x)合金中,腐蚀速率随着Al含量的增加(Ni含量的减少)合金的腐蚀速率降低。 摩擦实验结果表明:合金的摩擦性能不仅与硬度有关还与组织结构相关,随着硬度的增加,磨损量减少,摩擦系数减小。等摩尔AlFeCrCoNi合金晶粒内层片状结构在摩擦过程中发生加工硬化提高了合金的耐摩擦性能。 TG结果表明:AlxFeCrCoNi系高熵合金,Al的含量增加有利于提高合金的抗高温氧化性能。AlFeCrCoNix合金中,适当的提高Ni含量有利于提高合金的抗氧化性能。当x=1.2时,AlFeCrCoNi1.2合金的抗高温氧化性能最佳,主要是合金中在氧化过程中形成氧化膜NiO暂时阻碍了反应的进一步进行,提高了合金的抗氧化性能。AlxFeCrC oNi(1-x)合金中等摩尔的原子比合金具有较好的抗氧化性能。