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传统的合金设计是以某一种或者两种元素作为主元,添加其它的合金元素以改善合金的性能,如钢铁材料、铜合金、铝合金和钛合金等。高熵合金是突破传统合金设计思路而发展起来的新型合金,因为其合金体系众多,力学性能优异,耐蚀性好,潜在应用的范围广,引起了研究者的极大兴趣。高熵合金以5种及以上元素,以等摩尔比或近似等摩尔比配制冶炼而成,每种元素的原子百分比在5～35%的合金。本论文利用电弧炉熔炼和铜模浇铸法制备了 3种高熵合金Coi.5CrFeNi1.uTi0.5Mo0.1,AlCoCrFeNiSi0.1和TaNbHfZrTi。用光学显微镜(OM)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和显微硬度计分析了合金的组织结构和显微硬度。利用常温电化学和高温电化学方法研究了合金的腐蚀行为,并与304不锈钢和690合金做对比。研究结果发现:(1)Co1.5CrFeNi1.5Ti0.5Mo0.1合金为面心立方(FCC)结构,晶格常数为358.3±0.3 pm,显微硬度为334.1 Hv。铸态组织从试样边缘到芯部依次为激冷晶体,柱状晶和等轴枝晶。Co1.uCrFeNi1.uTi0.5Mo0.1合金芯部等轴枝晶的微观组织主要由枝晶相,枝晶间相以及在枝晶间相上析出的η相组成,枝晶相的Cr、Fe元素的含量略高,枝晶间相的基体处Ni元素含量略高,其它元素含量与合金的整体含量相近,推测η析出相可能为(Ni,Co)3Ti。Co1.5CrFeNi1.5Ti0.5Mo0.1合金在3.5%NaCl溶液中表现为明显的钝化行为,钝化区间约为1083 mV,在819 mV出现了二次钝化。其在3.5%NaC1溶液中对点蚀有一定敏感性。SEM观察结果表明,Co1.5CrFeNi1.55Ti0.5Mo0.1合金试样表面发生了点蚀,且点蚀主要发生在枝晶间相;Co1.uCrFeNi1.5Ti0.5Mo0.1在0.5 mol/LH2SO4溶液中表现出活化-钝化行为,钝化区间为1168mV,在0.5mOl/LH2SO4溶液中对点蚀不敏感。SEM观察结果表明,Co1.uCrFeNi1.uTi0.5Mo0.1合金在0.5 mol/L H2SO4溶液中的腐蚀形式为均匀腐蚀,腐蚀主要发生在枝晶间相;高温电化学结果表明,CO1.5CrFeNii.uTi0.5Mo0.1合金在高温划伤后发生了再钝化,cBV值表明其应力腐蚀敏感性低于304SS和690合金。Co1.5CrFeNi1.5Ti0.5Mo0.1合金不同相的化学成分差异是造成合金在腐蚀介质中不同相腐蚀行为不同的原因。(2)AlCoCrFeNiSi0.1合金为体心立方(BCC)结构,晶格常数为286.7±0.3 pm,显微硬度为526.1 Hv,铸态组织从试样边缘到芯部依次为激冷晶体,柱状晶和等轴枝晶。AlCoCrFeNiSi0.1合金芯部等轴枝晶的微观组织主要由枝晶相和枝晶间相组成,其中枝晶相的Al、Ni含量稍高,枝晶间相的Cr、Fe含量稍高。枝晶间相为基体和析出相相互交织的结构,枝晶相上有球形或骰子形的纳米析出相。AlCoCrFeNiSi0.1合金在3.5%NaCl溶液中表现为活性溶解,对点蚀具有一定敏感性。SEM观察结果表明,AlCoCrFeNiSi0.1合金试样表面发生了点蚀,且点蚀主要发生在枝晶相;AlCoCrFeNiSi0.1合金在0.5mol/L H2SO4溶液中表现出活化-钝化行为,钝化区间为1350 mV,在-228 mV时出现二次钝化,在0.5mol/LH2SO4溶液中对点蚀不敏感。SEM观察结果表明,AlCoCrFeNiSi0.1合金在0.5mol/LH2SO4溶液中的腐蚀形式为均匀腐蚀,腐蚀主要发生在枝晶相。高温电化学结果表明,AlCoCrFeNiSi0.1合金在高温划伤后发生了再钝化,cBV值其应力腐蚀敏感性低于304SS而高于690合金,在高温高压水中枝晶相和枝晶间相的腐蚀行为不同,腐蚀产物也不同。AlCoCrFeNiSi0.1合金不同相的化学成分差异是造成合金在腐蚀介质中不同相腐蚀行为不同的原因。(3)TaNbHfZrTi合金为体心立方(BCC)结构,晶格常数为339.9±0.1pm,显微硬度为311.3 Hv。铸态组织为等轴枝晶组织,其中枝晶相的Ta和Nb含量稍高,枝晶间相的Ti、Zr和Hf含量稍高。TaNbHfZrTi合金在3.5%NaCl溶液中表现出钝化行为,钝化区间>1171 mV,在3.5%NaCl溶液中对点蚀不敏感;TaNbHfZrTi合金在0.5 mol/L H2SO4溶液中表现出活化-钝化行为,钝化区间>1242mV,在0.5mol/LH2SO4溶液中对点蚀不敏感。高温电化学结果表明,TaNbHfZrTi合金在高温划伤后发生了再钝化,cBV值表明其应力腐蚀敏感性低于304SS和690合金。在高温高压水中的腐蚀产物为连续致密的氧化物,氧化物颗粒尺寸约100 nm。TaNbHfZrTi合金表现出了优异的耐蚀性能,很有应用前景。(4)对于三种Co1.5CrFeNi1.5Ti0.5Mo0.1,AlCoCrFeNiSi0.1和TaNbHfZrTi高熵合金,无论是在3.5%NaCl、0.5 mol/LH2SO4常温溶液中还是高温高压一回路水中,TaNbHfZrTi合金的耐蚀性最好,Co1.uCrFeNi1.uTi0.5Mo.1合金次之,AlCoCrFeNiSi0.1合金最差。