镀膜对Al 0.3 CoCrFeNi高熵合金力学及腐蚀性能的影响

发布时间：2022-08-01 16:57

　　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_0.3CoCrFeNi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... 

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【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 高熵合金的基本概念
        1.2.1 高熵合金的定义
        1.2.2 高熵合金的特性
    1.3 高熵合金的制备方法
        1.3.1 熔铸法
        1.3.2 机械合金化法
        1.3.3 表面涂层法
    1.4 高熵合金的力学性能
    1.5 本文主要研究思路
第二章 实验材料与研究方法
    2.1 试验样品的制备
        2.1.1 原料的配制
        2.1.2 高熵合金基体的制备
        2.1.3 试验样品的制备
    2.2 化学镀工艺
    2.3 力学性能测试
        2.3.1 准静态拉伸测试
        2.3.2 纳米探针测试
        2.3.3 显微硬度测试
    2.4 电化学性能测试
        2.4.1 腐蚀电极的制备
        2.4.2 腐蚀性能测试
    2.5 成分及形貌表征
        2.5.1 X射线衍射
        2.5.2 金相显微镜
        2.5.3 原子力显微镜
        2.5.4 扫描电子显微镜
第三章 化学镀镍磷合金对高熵合金力学和腐蚀性能的影响
    引言
    3.1 化学镀镍磷合金机理
    3.2 微观组织结构
    3.3 沉积前后表面粗糙度
    3.4 室温拉伸力学性能
    3.5 镍磷镀层变形行为
    3.6 电化学性能
    本章小结
第四章 不同沉积条件下镍磷/高熵合金的力学和腐蚀性能
    引言
    4.1 晶体结构
    4.2 结合力测试
    4.3 室温力学性能
        4.3.1 室温硬度
        4.3.2 室温拉伸力学性能
    4.4 耐腐蚀性能
    本章小结
第五章 结论
参考文献
致谢
攻读硕士期间发表的论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]AlCoCrFeNiBx（x=0,0.1,0.25,0.5,0.75,1.0）高熵合金的微观结构与性能（英文）[J]. 陈秋实,董勇,张峻嘉,卢一平.  稀有金属材料与工程. 2017(03)
[2]金属材料的应用与发展综述[J]. 陈鑫.  山西科技. 2015(01)
[3]镍磷化学镀层的性质与磷含量和热处理工艺的关系[J]. 罗守福,顾明元,胡文彬.  上海交通大学学报. 1997(04)



本文编号：3667830