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本文采用真空电弧熔炼法熔炼出CoCrFeNiAlxTi1-x(x=1、0.8、0.5)系高熵合金(以下简称Al1、Al0.8、Al0.5),利用XRD、SEM、EDS、显微硬度计、万能试验机以及电化学腐蚀试验对合金的微观组织结构、硬度、压缩机械性能和在3.5%NaCl溶液、0.5mol/L NaOH溶液、0.5mol/L H2SO4溶液中的耐蚀性进行了分析,分别研究用Ti元素等量替换Al元素、以及退火温度对合金组织和性能的影响。 研究发现,铸态合金中Al1由单一BCC固溶体组成,Al0.8和Al0.5均由BCC+FCC1+FCC2三相固溶体组成。随着Ti含量的增加,元素偏聚加重,在枝晶间出现类共析组织,同时FCC1相增多而BCC相减少;三种合金铸态下的硬度、强度和塑性都远远超过大多数高强钢,具有良好的综合机械性能,其中Al0.8的综合力学性能最好;三种合金在3.5%NaCl溶液中没有明显的钝化现象,在0.5mol/L NaOH溶液中有钝化现象发生,但钝化区较窄,钝化膜不稳定,在0.5mol/L H2SO4溶液中有明显的钝化现象,钝化区很宽,钝化膜稳定;在NaCl溶液和NaOH溶液中,Al1和Al0.5的耐蚀性相差不大,结合经济性考虑,Al1是更好的选择;在H2SO4溶液中Al0.5耐蚀性最好,Al1次之,Al0.8最差,因此Ti的少量加入不能抵消成分偏析加剧和双相结构对耐蚀性的不利影响,只有当Ti的加入量超过Al的加入量后才会使耐蚀性提高。 热处理态合金中Al1在铸态、600℃、800℃退火处理后由单一BCC固溶体组成,1000℃退火态时出现FCC新相,在600℃退火态时硬度达到最大值689HV,屈服强度达到最大值1630Mpa;在3.5%NaCl溶液中铸态Al1耐蚀性最好;在0.5mol/L H2SO4溶液中Al1退火态和铸态均有钝化现象发生,且在1000℃退火态钝化范围较大,腐蚀电流密度最小、自腐蚀电位最高,耐蚀性最好。Al0.8铸态和退火态的相结构未发生变化,始终为BCC+FCC1+FCC2三相共存,但随着退火温度的升高,枝晶间转变为细小层片状的FCC1和BCC的共析组织,元素偏析情况得到改善;800℃退火处理后硬度、屈服强度和断裂强度达到最大,在3.5%NaCl溶液中耐蚀性最好;在0.5mol/L H2SO4溶液中Al0.8退火态和铸态均有钝化现象发生,且在800℃退火处理后腐蚀电流密度最小、自腐蚀电位最正、钝化范围较大,耐蚀性最好。Al0.5铸态和退火态下相结构均未发生变化,依然是BCC+FCC1+FCC2三相固溶体结构组成;但随着退火温度的升高,合金中共析组织数量发生改变,元素偏析情况有所改善;在800℃退火处理后具有最高的硬度和屈服强度,在3.5%NaCl溶液中的耐蚀性最好;在0.5mol/L H2SO4溶液中,Al0.5退火态和铸态均有钝化现象发生,结合浸泡试验结果得出在1000℃热处理后耐蚀性最好。