FeCoNiCr高熵合金鍍層制備及其耐蝕性研究
發(fā)布時(shí)間:2023-11-25 06:19
高熵合金不同于傳統(tǒng)合金的設(shè)計(jì)理念,它的主元種類眾多,構(gòu)型熵高,趨向形成面心立方、體心立方等簡單的固溶體結(jié)構(gòu),甚至?xí)霈F(xiàn)非晶相。此外,高熵合金中各元素集體相互作用而表現(xiàn)出了獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能,具有很好的耐蝕性、耐磨性等,因此成為近年來的熱點(diǎn)研究問題。目前,已有不少學(xué)者對高熵合金進(jìn)行了研究,其中較成熟的方法有電弧熔煉法和機(jī)械合金化法,而對電沉積法制備高熵合金的研究較少。本課題采用電沉積方法制備FeCoNiCr高熵合金,并通過正交試驗(yàn)的方法對主鹽濃度和工藝參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化,得到了最佳配方和工藝參數(shù),在銅基體表面電沉積出FeCoNiCr高熵合金,并獲得了表面平整光亮的鍍層。此外,利用顯微硬度計(jì)、X射線衍射儀、場發(fā)射掃描電鏡、能譜儀、電化學(xué)工作站等分析測試手段對其力學(xué)性能、微觀結(jié)構(gòu)、形貌、成分以及耐蝕性進(jìn)行了測試。實(shí)驗(yàn)得到電沉積FeCoNiCr高熵合金鍍層的最佳配方為:硫酸亞鐵2 g/L,硫酸鈷4 g/L,硫酸鎳20 g/L,硫酸鉻200 g/L,硼酸25 g/L,氯化鉀75 g/L,檸檬酸92 g/L,檸檬酸鈉48 g/L,次亞磷酸鈉1 g/L。工藝參數(shù)為:電流密度25 A/dm2<...
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題背景及研究目的和意義
1.2 高熵合金概述
1.2.1 高熵合金的定義
1.2.2 高熵合金的四大效應(yīng)
1.2.3 高熵合金的性能
1.2.4 高熵合金的應(yīng)用
1.3 高熵合金的制備方法
1.3.1 真空電弧熔煉法
1.3.2 機(jī)械合金化法
1.3.3 粉末冶金法
1.3.4 激光熔覆法
1.3.5 電化學(xué)沉積法
1.4 本文的研究內(nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)材料和實(shí)驗(yàn)方法
2.1 實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)
2.2 實(shí)驗(yàn)材料
2.2.1 陽極材料
2.2.2 陰極材料
2.2.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及化學(xué)試劑
2.3 實(shí)驗(yàn)過程
2.3.1 電鍍液的配制
2.3.2 銅基體的鍍前處理
2.3.3 電沉積過程
2.3.4 鍍件的鍍后處理
2.4 高熵合金鍍層的微觀結(jié)構(gòu)
2.4.1 鍍層的表面形貌與成分分析
2.4.2 鍍層的相結(jié)構(gòu)分析
2.5 高熵合金鍍層的力學(xué)性能
2.5.1 鍍層的結(jié)合力分析
2.5.2 鍍層的顯微硬度測定
2.6 鍍層的沉積速率測定
2.7 高熵合金鍍層的電化學(xué)性能測試
2.7.1 中性介質(zhì)電化學(xué)測試
2.7.2 酸性介質(zhì)電化學(xué)測試
2.7.3 堿性介質(zhì)電化學(xué)測試
第3章 電鍍FeCoNiCr高熵合金鍍層的工藝研究
3.1 鍍液配方的確定
3.1.1 鍍液成分的選取
3.1.2 工藝參數(shù)的選取
3.2 工藝參數(shù)對鍍層質(zhì)量的影響
3.2.1 電流密度對FeCoNiCr高熵合金鍍層的影響
3.2.2 溫度對FeCoNiCr高熵合金鍍層的影響
3.2.3 鍍液pH值對FeCoNiCr高熵合金鍍層的影響
3.2.4 硫酸鉻用量對FeCoNiCr高熵合金鍍層的影響
3.3 本章小結(jié)
第4章 FeCoNiCr高熵合金鍍層的性能
4.1 鍍層與基體的結(jié)合力
4.1.1 彎曲試驗(yàn)法
4.1.2 劃痕試驗(yàn)法
4.1.3 熱震試驗(yàn)法
4.2 鍍層的電化學(xué)性能
4.2.1 在3.5 wt.%NaCl溶液中的電化學(xué)行為及其腐蝕機(jī)理
4.2.2 在1 mol/LH2SO4 溶液中的電化學(xué)行為及其腐蝕機(jī)理
4.2.3 在1 mol/LNaOH溶液中的電化學(xué)行為及其腐蝕機(jī)理
4.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果
致謝
本文編號:3867438
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學(xué)位級別】:碩士
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摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題背景及研究目的和意義
1.2 高熵合金概述
1.2.1 高熵合金的定義
1.2.2 高熵合金的四大效應(yīng)
1.2.3 高熵合金的性能
1.2.4 高熵合金的應(yīng)用
1.3 高熵合金的制備方法
1.3.1 真空電弧熔煉法
1.3.2 機(jī)械合金化法
1.3.3 粉末冶金法
1.3.4 激光熔覆法
1.3.5 電化學(xué)沉積法
1.4 本文的研究內(nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)材料和實(shí)驗(yàn)方法
2.1 實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)
2.2 實(shí)驗(yàn)材料
2.2.1 陽極材料
2.2.2 陰極材料
2.2.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及化學(xué)試劑
2.3 實(shí)驗(yàn)過程
2.3.1 電鍍液的配制
2.3.2 銅基體的鍍前處理
2.3.3 電沉積過程
2.3.4 鍍件的鍍后處理
2.4 高熵合金鍍層的微觀結(jié)構(gòu)
2.4.1 鍍層的表面形貌與成分分析
2.4.2 鍍層的相結(jié)構(gòu)分析
2.5 高熵合金鍍層的力學(xué)性能
2.5.1 鍍層的結(jié)合力分析
2.5.2 鍍層的顯微硬度測定
2.6 鍍層的沉積速率測定
2.7 高熵合金鍍層的電化學(xué)性能測試
2.7.1 中性介質(zhì)電化學(xué)測試
2.7.2 酸性介質(zhì)電化學(xué)測試
2.7.3 堿性介質(zhì)電化學(xué)測試
第3章 電鍍FeCoNiCr高熵合金鍍層的工藝研究
3.1 鍍液配方的確定
3.1.1 鍍液成分的選取
3.1.2 工藝參數(shù)的選取
3.2 工藝參數(shù)對鍍層質(zhì)量的影響
3.2.1 電流密度對FeCoNiCr高熵合金鍍層的影響
3.2.2 溫度對FeCoNiCr高熵合金鍍層的影響
3.2.3 鍍液pH值對FeCoNiCr高熵合金鍍層的影響
3.2.4 硫酸鉻用量對FeCoNiCr高熵合金鍍層的影響
3.3 本章小結(jié)
第4章 FeCoNiCr高熵合金鍍層的性能
4.1 鍍層與基體的結(jié)合力
4.1.1 彎曲試驗(yàn)法
4.1.2 劃痕試驗(yàn)法
4.1.3 熱震試驗(yàn)法
4.2 鍍層的電化學(xué)性能
4.2.1 在3.5 wt.%NaCl溶液中的電化學(xué)行為及其腐蝕機(jī)理
4.2.2 在1 mol/LH2SO4 溶液中的電化學(xué)行為及其腐蝕機(jī)理
4.2.3 在1 mol/LNaOH溶液中的電化學(xué)行為及其腐蝕機(jī)理
4.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果
致謝
本文編號:3867438
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