本文關(guān)鍵詞：電火花數(shù)控化沉積FeConNiCuCr_x高熵合金涂層的微觀結(jié)構(gòu)及耐蝕性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：多元高熵合金(High-Entropy Alloy,HEA)概念一經(jīng)提出便被廣泛使用。高熵合金是指主要元素種類≥5種、且其中每一種主要元素的原子百分比在5%~35%之間,但是卻沒有一種元素的原子百分含量超過50%而成為唯一的主要元素的合金。高熵合金具有一系列傳統(tǒng)合金無法比擬的優(yōu)異性能,如高硬度、高強(qiáng)度、抗磨損、耐腐蝕、抗高溫氧化和獨特的磁學(xué)性能等,因此多元高熵合金具有廣闊的應(yīng)用前景,可成為新一代大量開發(fā)應(yīng)用的高技術(shù)材料。本文采用真空非自耗電弧爐熔煉、銅模水冷制備FeConNiCuCr_x(x=0,0.21,1.0,2.15,3)高熵合金,利用XRD、SEM、EDS等研究了鑄態(tài)高熵合金的相結(jié)構(gòu)及顯微組織,發(fā)現(xiàn)隨著Cr含量增加,鑄態(tài)高熵合金的相結(jié)構(gòu)由單一的FCC結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)锽CC+FCC結(jié)構(gòu),組織形態(tài)是典型的樹枝晶,Cu元素在枝間大量富集,其他元素在晶枝內(nèi)的分布比較均勻。借助自行搭建的電火花-計算機(jī)沉積系統(tǒng),通過數(shù)控化沉積方法,采用參數(shù)化等間距點焊式沉積策略,在45鋼表面制備出1、3和5層的FeConNiCuCr_x(x=0,0.21,1.0,2.15,3)高熵合金涂層,利用XRD、SEM、EDS等研究了高熵合金涂層的微觀結(jié)構(gòu),發(fā)現(xiàn)涂層的致密性較好,沉積1層的涂層厚度約為10μm,沉積3層的涂層厚度約為17μm,沉積5層的涂層厚度大致為25μm。沉積1層的涂層具有FCC+BCC結(jié)構(gòu),隨著沉積層數(shù)的增加,涂層逐漸過渡到FCC結(jié)構(gòu)。涂層表面的自然形貌為濺射狀花紋,涂層的截面呈現(xiàn)出柱狀樹枝晶組織。EDS分析發(fā)現(xiàn)涂層中Fe元素含量高于實際配置量,這是沉積過程中基底材料45鋼表面熔化所致。在3.5 wt.%NaCl溶液中的耐蝕性研究表明,對FeConNiCuCr_x(x=0,0.21,1.0,2.15,3)鑄態(tài)高熵合金和采用數(shù)控化沉積制備有FeConNiCuCr_x(x=0,0.21,1.0,2.15,3)高熵合金涂層的45鋼試樣而言,隨著Cr含量增加,Cu含量降低,其耐蝕性逐漸提高,且其耐蝕性都優(yōu)于45鋼,這是由于鑄態(tài)高熵合金和涂層試樣表面形成較多的Cr氧化物鈍化膜,從而使其耐蝕性提高。還發(fā)現(xiàn)涂層的厚度增加也有助于提高耐蝕性,這主要是沉積層數(shù)的增加使涂層的均勻性和抗侵蝕能力提高所致。
【關(guān)鍵詞】：電火花數(shù)控化沉積 高熵合金 涂層 耐蝕性
【學(xué)位授予單位】：蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TG174.4
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-21
• 1.1 課題研究的背景及意義9-10
• 1.2 高熵合金形成的理論依據(jù)10-11
• 1.3 高熵合金研究進(jìn)展11-13
• 1.4 高熵合金涂層的研究進(jìn)展和制備方法13-19
• 1.4.1 高熵合金涂層的研究進(jìn)展13-14
• 1.4.2 高熵合金涂層的制備方法14-19
• 1.5 本文研究的主要內(nèi)容19-21
• 2、實驗材料與方法21-27
• 2.1 引言21
• 2.2 研究方案21-22
• 2.3 鑄態(tài)高熵合金成分設(shè)計22
• 2.4 鑄態(tài)高熵合金的制備22-23
• 2.5 高熵合金涂層的制備23-25
• 2.5.1 制備FeConNiCuCr_x涂層的工藝參數(shù)23-25
• 2.5.2 FeConNiCuCr_x涂層沉積的過程25
• 2.6 微觀結(jié)構(gòu)和耐腐蝕性能表征25-27
• 2.6.1 X射線衍射分析25-26
• 2.6.2 掃描電鏡和能譜分析26
• 2.6.3 動電位極化曲線測試26-27
• 3 FeConNiCuCr_x鑄態(tài)高熵合金的微觀結(jié)構(gòu)27-36
• 3.1 引言27
• 3.2 FeConNiCuCr_x鑄態(tài)合金的XRD分析27-28
• 3.3 FeConNiCuCr_x鑄態(tài)合金的顯微組織28-35
• 3.4 本章小結(jié)35-36
• 4 FeConNiCuCr_x高熵合金涂層微觀結(jié)構(gòu)36-46
• 4.1 引言36
• 4.2 FeConNiCuCr_x高熵合金涂層XRD分析36-40
• 4.3 FeConNiCuCr_x高熵合金涂層的表面及截面形貌40-45
• 4.3.1 FeConNiCuCr_x高熵合金涂層的表面形貌40-42
• 4.3.2 FeConNiCuCr_x高熵合金涂層截面組織42-45
• 4.4 本章小結(jié)45-46
• 5 FeConNiCuCr_x高熵合金及其涂層耐蝕性能46-57
• 5.1 引言46
• 5.2 FeConNiCuCr_x高熵合金耐蝕性能研究46-50
• 5.2.1 FeConNiCuCr_x高熵合金極化曲線46-48
• 5.2.2 FeConNiCuCr_x鑄態(tài)高熵合金的腐蝕形貌48-50
• 5.3 FeConNiCuCr_x高熵合金涂層的耐腐蝕性研究50-55
• 5.3.1 FeConNiCuCr_x高熵合金涂層的極化曲線50-53
• 5.3.2 FeCoNiCu Crx高熵合金涂層的腐蝕形貌53-55
• 5.4 本章小結(jié)55-57
• 6 結(jié)論及展望57-59
• 6.1 研究結(jié)論57
• 6.2 工作展望57-59
• 致謝59-60
• 參考文獻(xiàn)60-64
• 攻讀學(xué)位期間的研究成果64

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