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  • 【期刊】 高熵合金腐蚀性能研究进展

    刊名:太原理工大学学报 作者:张敏 ; 张勇 ; 乔珺威 关键词:高熵合金 ; 高混合熵 ; 腐蚀行为 机构:太原理工大学 ; 太原理工大学 ; 材料科学与工程学院 ; 北京科技大学 ; 新金属材料国家重点实验室 年份:2017
    摘要:强耐腐蚀性是部分高熵合金的一个优异特性,但目前相关学者的研究报道并未对高熵合金耐蚀性及其影响因素有一个较综合的阐述.针对目前高熵合金的耐腐蚀性能及其影响因素的研究进展进行了综述,就制备方法与合金成分对高熵合金腐蚀性的影响进行了总结,并对高熵合金未来发展提出展望.此外,对高熵合金当前和潜在的应用进行了概述.
  • 【论文】 Al_xFeCoCrCuTi_(0.5)高熵合金腐蚀与生物性能研究

    作者:安超 关键词:高熵合金 ; 显微组织 ; 耐腐蚀性能 ; 耐磨损性能 ; 生物相容性 机构:哈尔滨工业大学 ; 哈尔滨工业大学 年份:2018
    摘要:本文主要对不同Al含量的AlxFeCoCrCuTi0.5(x=0.25,0.5,0.75,1,1.5)高熵合金腐蚀和生物性能进行了研究。首先探究了Al元素的添加对合金显微组织和结构的影响,然后从不同Al含量的高熵合金的显微组织和结构出发,研究Al含量的变化对其力学性能、腐蚀和磨损行为的影响,最后,为了进一步探究高熵合金在生物医疗领域的应用前景,对合金进行了生物相容性方面的研究。不同Al含量的AlxFeCoCrCuTi0.5高熵合金的显微组织和结构分析表明,随着Al含量的增加,合金的晶体结构由FCC和BCC混合结构逐渐向单一的BCC结构转变,合金的枝晶间组织逐渐减少直至消失,枝晶部分则逐渐由胞状晶向树枝晶转变;合金的力学性能研究发现,随着Al含量的增加,合金的硬度和屈服强度逐渐升高,而塑性逐渐降低。AlxFeCoCrCuTi0.5高熵合金在0.9%NaCl溶液中的耐腐蚀性能随着Al含量的增加先升高后降低,当x=0.75时,合金具有最好的耐腐蚀性能,优于纯Ti和Ti6Al4V。合金的浸泡腐蚀实验表明,当Al含量较少时,合金腐蚀后表面出现了一些小的点蚀坑和腐蚀产物,而且大部分点蚀坑和腐蚀产物均出现在枝晶间。随着Al含量的增加,枝晶间富Cu的FCC相逐渐减少,BCC相逐渐增多,而且枝晶部分的Cr含量较高,因而当合金发生腐蚀时会在表面形成致密的Cr2O3钝化膜来防止合金的进一步腐蚀,合金的耐腐蚀性能提高。随着Al含量的进一步增加,合金表面的钝化膜变得越来越厚并且较为分散,这些含有较多氧化铝的分散的氧化物削弱了钝化膜的保护能力,因而合金的耐腐蚀性能降低。对合金腐蚀后的离子析出情况分析发现,随着Al含量的增加,合金中Al离子的析出量呈先减小后增加的趋势。当x=0.75时,合金中各离子的析出量均较少,这与合金的耐腐蚀性能相一致,说明此时合金的性质最稳定。不同Al含量的高熵合金的耐磨损性能研究发现,随着Al含量的增加,合金的耐磨损性能先升高后降低。当x=0.75时,合金的耐磨损性能最好,展现出优于纯Ti和Ti6Al4V的耐磨损性能。对合金的血液相容性研究发现,当x=0.75时,合金具有良好的抗凝血性能,与医用的纯Ti和Ti6Al4V相比,具有相当的内、外源性凝血途径的抗凝血性能,溶血率测量发现,其溶血率符合医学临床上溶血率小于5%的要求,血小板粘附实验表明其具有良好的抗血栓能力;细胞毒性试验表明,L929细胞在x=0.75时的高熵合金浸提液中培养一段时间后细胞的形态均表现为梭形,没有发生明显的变化,且细胞毒性评价为1级,即合金具有良好的细胞相容性。
  • 【期刊】 Al_(0.5)CoCrFeNi高熵合金高腐蚀行为研究

    刊名:热加工工艺 作者:洪丽华 ; 张华 ; 王乾廷 ; 唐群华 ; 戴品强 ; 吴波 关键词:高熵合金 ; 高温腐蚀 ; 腐蚀动力学 ; 硫化 ; 氧化 机构:福州大学材料科学与工程学院 ; 福州大学材料科学与工程学院 ; 福建工程学院材料科学与工程学院 年份:2013
    摘要:采用真空电弧熔炼炉制备了Al0.5CoCrFeNi高熵合金(下标表示摩尔比)。研究了高熵合金在800、900℃的75wt%Na2SO4+25wt%NaCl熔盐中抗高温腐蚀性。利用带有能谱仪的扫描电镜和X射线衍射仪分析高熵合金腐蚀层形貌、成分和组织结构。结果表明:高熵合金在熔盐中的腐蚀质量损失较严重,随腐蚀温度升高,抗腐蚀性下降;腐蚀层出现明显分层,合金表面生成了疏松多孔的NaFeO2等多种混合氧化物;合金腐蚀过程发生内氧化和内硫化,内层生成Al2O3、Cr2O3混合氧化物及Cr5S6硫化物。
  • 【论文】 AlFeCoCrNi高熵合金磨损与腐蚀行为研究

    作者:袁野 关键词:高熵合金 ; 预变形 ; 磨损行为 ; 腐蚀行为 机构:哈尔滨工业大学 ; 哈尔滨工业大学 年份:2017
    摘要:本论文的研究对象为铸态AlFeCoCrNi高熵合金及不同预压量的合金,表征了不同直径及不同预压量高熵合金的微观结构,研究了不同直径AlFeCoCrNi高熵合金在变载荷下在空气中的磨损行为,同时研究了AlFeCoCrNi高熵合金及不同预压量的合金在模拟海水及1mol/L盐酸中的腐蚀行为,探索了高熵合金在两种溶液中的腐蚀机理。借助透射电子显微镜(TEM)观察了AlFeCoCrNi高熵合金及不同预压量的合金的结构,高熵合金的组织内出现了大量的纳米析出相,随冷却速度的增大,析出相尺寸逐渐变得细小,由小块状变为针状;随预变形量的增加,高熵合金未发生相变,但组织由圆状逐渐拉长为长条状。对不同直径AlFeCoCrNi高熵合金的显微维氏硬度进行了测试,高熵合金的硬度随冷却速度的增加而升高,直径为2mm的高熵合金达到最大值。结合磨损面形貌图、质损量和摩擦系数综合评价了AlFeCoCrNi高熵合金在空气中的耐磨损性能。AlFeCoCrNi高熵合金在空气中的表面粗糙程度、质损量及摩擦系数随合金的冷却速度的增加而减小,直径为2mm的高熵合金达到相对最小值,以上结果表明,直径为2mm的高熵合金在空气中的耐磨损性能最好;高熵合金在空气中磨损时,随摩擦过程中载荷的增大,其磨损机制由磨粒磨损逐渐变为氧化磨损和粘着磨损。结合阻抗谱和极化曲线综合评价了铸态及不同预压量AlFeCoCrNi高熵合金在模拟海水和1mol/L盐酸中的腐蚀行为。极化试验表明,在两种腐蚀溶液中,AlFeCoCrNi高熵合金的抗腐蚀性能随预压量的增大先增加后减小,预压量为13%的高熵合金的自腐蚀电流密度最小;阻抗试验表明,13%预压量高熵合金在二种溶液中的电荷转移电阻、阻抗值及容抗弧直径最大,预压量为13%的高熵合金在二种溶液中的耐腐蚀性能最优,并且在模拟海水和1mol/L盐酸中较304不锈钢优异。采用扫描电子显微镜(SEM)观测到预压量为13%的高熵合金在两种溶液中具有最少最浅的点蚀坑,能谱分析结果显示,铸态及不同预压量AlFeCoCrNi高熵合金腐蚀区域均存在Al、Fe、Cr、Ni元素的溶解以及Co元素的富集。采用X射线光电子能谱测试了高熵合金在模拟海水中腐蚀后的表面电子结构,预压量为13%的高熵合金表面产生富含Al~(3+)、Ni~(2+)、Cr~(3+)的致密氧化膜。
  • 【期刊】 Zr元素对AIFeCrCoCuZrx高熵合金组织及腐蚀性能的影响

    刊名:《材料工程》 作者:谢红波 ; 刘贵仲 ; 郭景杰 关键词:高熵合金 ; 组织结构 ; 硬度 ; 耐蚀性 机构:桂林电子科技大学广西信息材料重点实验室 ; 桂林电子科技大学广西信息材料重点实验室 ; 哈尔滨工业大学材料科学与工程学院 年份:2016
    摘要:对铸态A1FeCrCoCuZrx(x=0,0.5,1)多组元高熵合金的微观组织、硬度及其在3.5%NaCl溶液中的耐腐蚀性能进行了研究。研究表明:合金微观组织为典型的树枝晶结构,随着Zr元素的加入,枝晶由单一的BCC相转变为由两相组成,而枝晶间由富Cu的FCC相组成并保持不变。合金硬度随Zr元素的增加而提高,A1FeCrCoCuZr合金的硬度达到698HV。合金在3.5%NaCl溶液中的耐蚀性能均优于3o4L不锈钢,但随着Zr含量的增加,合金的耐蚀性降低。
  • 【期刊】 Zr元素对AIFeCrCoCuZrx高熵合金组织及腐蚀性能的影响

    刊名:材料工程 作者:谢红波[1] ; 刘贵仲[1] ; 郭景杰[2] 关键词:高熵合金 组织结构 硬度 耐蚀性 机构:桂林电子科技大学广西信息材料重点实验室 ; 桂林电子科技大学广西信息材料重点实验室 年份:2016
    摘要:对铸态A1FeCrCoCuZrx(x=0,0.5,1)多组元高熵合金的微观组织、硬度及其在3.5%NaCl溶液中的耐腐蚀性能进行了研究。研究表明:合金微观组织为典型的树枝晶结构,随着Zr元素的加入,枝晶由单一的BCC相转变为由两相组成,而枝晶间由富Cu的FCC相组成并保持不变。合金硬度随Zr元素的增加而提高,A1FeCrCoCuZr合金的硬度达到698HV。合金在3.5%NaCl溶液中的耐蚀性能均优于3o4L不锈钢,但随着Zr含量的增加,合金的耐蚀性降低。
  • 【期刊】 AlCoCrFeNiCu高熵合金的电化学腐蚀性能研究

    刊名:热加工工艺 作者:史一功 ; 张铁邦 ; 寇宏超 ; 李健 关键词:高熵合金 ; 1Cr18Ni9Ti ; 极化曲线 ; 点蚀 机构:西北工业大学凝固技术国家重点实验室 ; 西北工业大学凝固技术国家重点实验室 ; 武汉材料保护研究所 年份:2011
    摘要:利用电化学测试、扫描电镜观察及能谱分析等方法,研究了AlCoCrFeNiCu高熵合金在不同介质中的电化学腐蚀行为。结果表明,在3.5%NaCl和30%H2O2溶液中,1Cr18Ni9Ti不锈钢与AlCoCrFeNiCu高熵合金相比,具有较正的自腐蚀电位,较小的腐蚀电流密度,AlCoCrFeNiCu高熵合金腐蚀以点蚀和局部腐蚀为主;在1 mol/L H2SO4溶液中,AlCoCrFeNiCu高熵合金腐蚀电流密度较1Cr18Ni9Ti不锈钢小,耐腐蚀性能更好。
  • 【论文】 镀膜对Al_(0.3)CoCrFeNi高熵合金力学及腐蚀性能的影响

    作者:夏志海 关键词:高熵合金;镍磷非晶镀层;力学性能;剪切带;耐腐蚀性能;化学镀 机构:太原理工大学 ; 太原理工大学 年份:2018
    摘要:高熵合金一般被定义为由五种及以上的元素按照等原子比或近似等原子比混合形成的固溶体合金,新颖的设计理念和独特的组织结构使其具有许多优异的性能,如高强度、高硬度、高耐磨性以及高热阻等。然而,单论某一类或某一种合金的力学性能,例如具有单一面心立方固溶体结构的合金,它们往往在室温拉伸下表现出很大的塑性变形,但是强度较低。为了优化这类高熵合金的性能,人们采用了热加工和热处理等工艺来提高它们的强度。本文以Al_(0.3)CoCrFeNi高熵合金为基体材料,通过在其表面沉积镍磷非晶镀层,研究镀膜前后合金材料的力学性能以及腐蚀性能的变化。主要研究结果如下:(1)对比未镀膜试样,镀膜试样的屈服强度从275 MPa提高到400 MPa,增加了45%,这主要得益于镍磷非晶镀层较高的强度。有限元模拟结果表明,镀膜试样因非晶镀层的存在可以降低高熵基体上的应力。(2)由于塑性高熵基体能够抑制镍磷镀层在拉伸过程中单一主剪切带的扩展,并延缓其内部的应力/应变集中,使得镍磷非晶合金表现出较大的拉伸塑性。在质量分数为3.5%的氯化钠溶液中,镀膜试样比未镀膜试样表现出更好的耐腐蚀性能,这主要是因为镍磷非晶镀层化学组成均匀并且不存在微观缺陷。(3)随着化学沉积时间的增加,镀膜试样的屈服强度、抗拉强度和表面硬度也都在提高,但是拉伸塑性在下降。此外,当镀液中还原剂的浓度为20 g/L时,镀膜试样具有较高的屈服强度,达到589 MPa。(4)对不同还原剂浓度下的镀膜试样在室温3.5 wt.%氯化钠溶液中进行电化学性能测试,结果表明,镀膜试样的抗点蚀性能和耐腐蚀性能随着还原剂浓度的增加而提高。
  • 【期刊】 CuCoCrFeNi高熵合金的电化学腐蚀性能和抗菌性能研究

    刊名:沈阳理工大学学报 作者:吴小盼 ; 张伟强 ; 李哲 关键词:高熵合金 ; 微观组织 ; 耐腐蚀性 ; 抗菌性能 机构:沈阳理工大学材料科学与工程学院 ; 沈阳理工大学材料科学与工程学院 年份:2016
    摘要:使用扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)、X射线衍射和电化学工作站的方法,研究了CuCoCrFeNi合金的微观组织及在不同腐蚀介质中的电化学腐蚀性能.于此同时,使用琼脂平板计数法研究了CuCoCrFeNi合金的抗菌性能.电化学测试结果表明,在1 mol/LH2SO4溶液中,CuCoCrFeNi合金腐蚀电流密度比304不锈钢小,耐蚀性好;在3.5% NaCl溶液中,CuCoCrFeNi合金腐蚀电流密度较304不锈钢大,以点蚀和局部腐蚀为主.抗菌试验结果表明在以大肠杆菌为试验菌、石英片为对照组的条件下,CuCoCrFeNi合金对大肠杆菌具有良好的抗菌效果.
  • 【期刊】 AlCoCrFeNiTi_(0.5)高熵合金的组织控制和腐蚀性能

    刊名:稀有金属材料与工程 作者:于源 ; 谢发勤 ; 张铁邦 ; 寇宏超 ; 胡锐 ; 李金山 关键词:高熵合金 ; 微观组织 ; 回火 ; 硬度 ; 耐蚀性 机构:西北工业大学凝固技术国家重点实验室 ; 西北工业大学凝固技术国家重点实验室 年份:2012
    摘要:研究冷坩埚悬浮熔炼AlCoCrFeNiTi0.5多组元高熵合金的微观组织及回火工艺对合金组织、硬度和电化学性能的影响规律。结果发现,冷坩埚悬浮熔炼AlCoCrFeNiTi0.5高熵合金铸锭中晶粒呈树枝晶长大并析出少量ω相。随回火温度的升高,晶粒长大,共晶组织增多,BCC相强度呈先下降后升高趋势。800℃时,合金树枝晶晶粒变得细小,之后随着温度的升高,枝晶间的元素偏析减弱。合金具有较强的抗回火软化能力。在3.5%NaCl溶液中,孔蚀主要集中在树枝晶与共晶组织α相的交接处,回火后合金的耐蚀性均优于铸态合金,700℃回火后合金的耐腐蚀性能比铸态及其它合金更强。
  • 【期刊】 Al_2CrFeNiCo_xCuTi高熵合金的组织结构及腐蚀性能研究

    刊名:稀有金属与硬质合金 作者:何力 ; 张云鹏 ; 邱星武 关键词:Al2CrFeNiCoxCuTi ; 高熵合金 ; 激光熔覆 ; 极化曲线 ; 微观结构 机构:西安理工大学材料科学与工程学院 ; 西安理工大学材料科学与工程学院 ; 四川建筑职业技术学院材料工程系 年份:2013
    摘要:采用激光熔覆方法制备了不同Co含量的Al2CrFeNiCoxCuTi(x=0.5、1.0、1.5、2.0)多主元高熵合金,测试了其在1mol/L的NaCl溶液和0.5mol/L的H2SO4溶液中的电化学性能,绘制了相应的极化曲线。结果表明,多主元高熵合金Al2CrFeNiCoxCuTi(x=0.5、1.0、1.5、2.0)的晶体组织为柱状晶和等轴晶,相结构是面心立方(fcc)和体心立方(bcc);随着Co含量的增加,合金中的面心立方结构相逐渐增多,进而增加了合金的晶间腐蚀作用,降低了合金的耐腐蚀性能。
  • 【期刊】 CoCrFeNiTi0.5高熵合金在熔融Na2SO4-25%NaCl中的腐蚀行为

    刊名:《中国有色金属学报》 作者:李萍 ; 庞胜娇 ; 赵杰 ; 李廷举 关键词:高熵合金 ; 硫化 ; 氯化 ; 氧化 机构:大连理工大学材料科学与工程学院 ; 大连理工大学材料科学与工程学院 年份:2015
    摘要:研究CoCrFeNiTi0.5高熵合金在熔融Na2SO4-25%NaCl(质量分数)中的腐蚀行为,应用TGA获得其在650和750℃空气中的腐蚀动力学曲线;采用XRD、SEM(EDS)~NEPMA对腐蚀产物的截面形貌及元素分布进行分析。结果表明:喷涂Na2SO4-25%NaCl的CoCrFeNiTi0.5高熵合金在650和750℃时的腐蚀动力学曲线相似,呈“指数”增长规律;腐蚀截面由含较多TiO2、部分Cr2O3以及微量尖晶石结构氧化物构成的氧化层与含孔隙且贫Cr和Ti、富Fe、Ni和Co的腐蚀影响区两部分构成;延长腐蚀时间或提高腐蚀温度后,氧化层破裂,与基体的结合程度显著下降,发生严重剥离甚至脱落。分析认为:CoCrFeNiTi0.5高熵合金在Na2SO4-25%NaCl中的高温腐蚀归因于氧化、硫化以及氯化的综合作用。
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