论文部分内容阅读
我国每年因腐蚀损失的钢材总量几乎相当于一家大型钢厂的年产量,研究或设计耐腐蚀的合金是迫切需要的。打破经典的合金设计理念的高熵合金因其独特的微观结构,具有高强度、高硬度和高耐腐蚀性等特点而成为近年来的研究热点。本文利用非自耗真空电弧熔炼制作了CrVTaHfxZrTi（x=0.2、0.4、0.6、0.8、1.0）高熵合金,通过扫描电子显微镜、X射线衍射仪等手段对CrVTaHfxZrTi系高熵合金的相组成、微观结构及耐腐蚀性等进行测试分析。研究发现:CrVTaHfxZrTi（x=0.2、0.4、0.6、0.8、1.0）高熵合金的相结构主要由BCC、HCP及少量的Laves相（Ta V2和Ti Cr2）组成;枝晶是富含Ta、V、Cr元素的BCC相,枝晶间是富含Hf、Zr元素的HCP相;铸态CrVTaHf0.4ZrTi合金其金属间化合物含量最多,显微硬度值最高为937.42HV;经过700℃退火处理2h后,除CrVTaHf0.4ZrTi合金中的Laves相部分分解,其合金硬度降低之外,该合金体系中其他合金退火处理后的晶粒分布更加均匀,具有一定的强化作用,合金的显微硬度提高。对CrVTaHfxZrTi系高熵合金的浸泡腐蚀实验,在0.5M、1.0M、1.5M三个浓度的硫酸腐蚀溶液中,合金腐蚀速率随着Hf元素含量不断增加先变小后变大,CrVTaHf0.4ZrTi合金耐腐蚀性优于体系中的其他合金;硫酸腐蚀溶液中电化学测试表明,CrVTaHf0.4ZrTi合金平均腐蚀速率较小,点蚀较少,形成的钝化膜致密性良好,活化区的金属元素扩散性较差,表现出优良的综合耐腐蚀性能。CrVTaHf0.4ZrTi高熵合金在600℃、700℃、800℃下恒温氧化50h之后,生成主要的氧化产物是Cr Ta O4、Ti Ta O4、Cr2O3、Ti O2、Zr O2、Hf O2等。CrVTaHf0.4ZrTi合金的高温抗氧化性在600℃最好,但随温度升高,氧化层不断加厚,形成的氧化层疏松多孔隙,且合金中生成的V2O5易于挥发,进而影响了合金的元素浓度变化,不利于合金的高温抗氧化性能,直至800℃时,整个合金全部氧化。