摘要
采用真空电磁悬浮法熔炼了4种不同Al含量的FeCrMn3NiAlx (x=0,0.25,0.5,0.75)高熵合金,通过FE-SEM、XRD、SKPFM、EPMA和动电位极化等方法研究了Al含量对铸态FeCrMn13NiAlx高熵合金显微组织及其在0.5 mol/L H2SO4溶液中钝化行为的影响规律及机理.结果 表明:FeCrMn13NiAlx (x=0,0.25)合金试样由fcc(Fe-Mn-Ni)+bcc (Fe-Cr-Mn)结构组成,bcc结构的Fe-Cr-Mn相电化学活性较大而优先溶解,从而表现出两个明显的致钝电位和致钝电流峰;随着Al的添加,当x=0.5时,合金中fcc结构已基本消失,形成了颗粒和条带状的b2相(Al-Ni-Mn)均匀分布在具有bcc结构的Fe-Cr-Mn相上,因二者微区相电化学活性相差不大,仅呈现出一个融合的致钝电位和致钝电流峰,同时合金中新形成的硬质ρ相因具有较高的电化学活性,而呈现出低的致钝电位和较小的致钝电流密度;当x=0.75时,ρ相消失,对应的低致钝电位峰也随之消失.Al添加通过改变FeCrMn13NiAlx高熵合金中微区相组成、显微组织和电化学活性,从而影响其在0.5 mol/LH2SO4溶液中的电化学钝化行为,随着Al含量增加,合金致钝电流密度增加,产生的b2相钝化性能较差,使得合金的钝化性能降低.
基金项目
湖北省自然科学基金重点项目(科技创新群体)(2021CFA023)
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