强流脉冲电子束作用下CrFeCoNiMo 0.2 高熵合金微观结构变化与耐蚀性能研究

发布时间：2021-10-11 15:29

　　目的提高CrFeCoNiMo_0.2高熵合金的耐腐蚀性能。方法采用强流脉冲电子束（HCPEB）辐照非等原子比CrFeCoNiMo_0.2高熵合金（HEA）表面。通过X射线衍射仪（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）分析了辐照表面的微观结构和腐蚀形貌。利用CHI760C电化学工作站,在质量分数为3.5%的Na Cl溶液中,研究HCPEB辐照处理前后合金的抗腐蚀性能。结果 XRD分析表明,辐照样品表面发生了明显的取向变化,在（200）晶面上表现出择优取向。微观结构观察表明,在HCPEB辐照后,合金表面发生重熔,形成熔坑和厚度约为3～5μm的致密重熔层。随着脉冲数量的增加,凹坑的密度和尺寸明显减小。此外,HCPEB处理消除了烧结合金中的孔隙和成分偏析,实现了组织和成分的均匀化。动电位极化曲线表明,与烧结样品相比,辐照样品在3.5%（质量分数）的Na Cl溶液中具有更正的腐蚀电位和更低的腐蚀电流密度。Nyquist和Bode图的结果表明,在HCPEB辐照后,样品表面具有良好的电容行为和耐腐蚀性,其中辐照次数为30次时,样品的耐腐蚀性能最好。结论 HCPEB... 

【文章来源】：表面技术. 2020,49(10)北大核心EICSCD

【文章页数】：10 页

【部分图文】：

HCPEB辐照前后Cr Fe Co Ni Mo0.2试样的XRD分析

图2中A、B、C区域的结构元素组成

辐照15次的样品的熔坑数量多且分布不均匀，当脉冲次数增加到30次，如图3c所示，样品表面的熔坑明显减少，试样表面变得更加平整。图3d为30次脉冲辐照试样表面的高倍BSE像。随着辐照次数的增加，辐照初期的熔坑和孔洞彻底消失，表面愈加致密和均匀。图3e为辐照15次和30次样品的熔坑密度和平均尺寸，可以看出辐照样品表面的凹坑密度和尺寸随着脉冲次数的增加而明显降低，这与以往的研究结果是一致的[15]。辐照30次，样品表面的熔坑密度降低是由于更多的能量沉积在试样表面导致表层发生剧烈的熔融，烧结样品表面的孔洞等缺陷基本被消除，降低了合金表面熔坑的形核点，并且低辐照次数下形成的熔坑在随后的辐照处理中被熔平或消除。对图2b中的烧结样品和图3中不同辐照次数的样品进行面扫描分析，样品的元素组成列于表3。结合图2的分析结果，烧结样品表面因为富Cr区域和大尺寸σ相的存在，成分表现出明显的不均匀性，而辐照样品的元素组成具有良好的均匀性。同时，与辐照15次的样品相比，辐照30次的样品的元素组成更接近标准组成。为了更清晰地观察各种元素在表面的分布情况，图4给出了辐照30次试样的面扫描分析结果。可以看到所有元素基本均匀地分布在辐照表面。因此，可以认为HCPEB辐照可使表面元素分布更加均匀化。

【参考文献】：
期刊论文
[1]强流脉冲电子束作用下等离子喷涂CoCrAlY涂层热腐蚀性能[J]. 周驰,关庆丰,蔡杰,吴健,李晨.  中国有色金属学报. 2017(09)
[2]强流脉冲电子束作用下镍基高温合金GH4169的微观结构及腐蚀性能[J]. 杨盛志,王晓彤,李艳,蔡杰,侯秀丽,关庆丰.  机械工程学报. 2015(12)

博士论文
[1]CoFeNiV（Mo,Nb）高熵合金的组织演变及力学性能研究[D]. 蒋丽.大连理工大学 2016

硕士论文
[1]CrFeCoNiTix高熵合金制备及性能研究[D]. 祖红梅.哈尔滨理工大学 2017



本文编号：3430783