退火处理对粉末冶金制备CrFeCoNiTi_x高熵合金组织和性能的影响

来源 :哈尔滨理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:anyjz
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高熵合金在机理、结构、性能和应用是多元化的。由于其具有四大效应,使得它有高硬度、优良的热稳定性、耐磨、耐腐蚀性,优良的低、高温力学等优异性能,这是传统合金不能比拟的地方,所以高熵合金被作为新的合金材料来研究。本文选取Cr、Co、Fe、Ni与Ti元素按照一定比例混合,经粉末冶金法制备CrFeCoNiTix(x=0.2,0.4,0.6,0.8,1.0)高熵合金,再经过退火处理,研究原子尺寸、价电子浓度、电负性以及混合熵对合金结构的影响;利用XRD进行物相分析;用SEM以及EDS进行表面形貌和组成成分分析;采用显微维氏硬度计测试合金的硬度;用化学工作站进行电极化曲线测试;最后用硝酸研究其耐腐蚀性能。研究结果表明:CrFeCoNiTix系高熵合金主要是以FCC相为主,BCC相、R相、σ相、Laves相和HCP相为副相;烧结态和退火态的CrFeCoNiTix系高熵合金的微观组织相似,是由浅灰色的树枝晶(DR)和深灰色的枝晶间(ID)组织组成;枝晶间主要是Cr、Ti元素分布,树枝晶主要是Fe、Co、Ni元素分布;Ti和Cr在高温下具有相同的BCC晶体结构和相近的电负性,Ni、Co和Fe的原子半径和电负性相近,所以Ti和Cr可以相互取代,Ni、Co和Fe可互相取代;随着退火温度的升高,使原子的活性升高,克服了原子尺寸相差不大的差异,使原子能更自由的移动,引起分子间相的变化;随着Ti元素的增多,退火温度的升高,在850℃退火时,Ti1.0高熵合金硬度达最大值为848.2 HV。CrFeCoNiTix系高熵合金在电极化腐蚀中发现,经退火处理的Ti0.2高熵合金与烧结态相比,退火处理提高了合金的耐腐蚀性能;退火处理的Ti0.4、Ti0.6、Ti0.8、Ti1.0高熵合金,与烧结态相比,退火处理后合金耐腐蚀降低。CrFeCoNiTix系高熵合金对20 wt%HNO3溶液的耐腐蚀性能,Ti0.2和Ti0.4合金在烧结态比退火态耐腐蚀性能好;Ti0.6合金、Ti0.8合金和Ti1.0合金在退火处理后,与烧结态相比,耐腐蚀性能提高。
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