摘要
目的研究激光增材制造CoCrFeMnNi高熵合金经不同温度退火后,微观组织演变对其在NaCl溶液中的耐点蚀性能的影响规律。方法采用激光选区熔化(SLM)技术制备了CoCrFeMnNi高熵合金;通过X射线衍射(XRD)、光学显微镜(OM)和扫描电子显微镜(SEM)研究了其退火后的微观结构。利用动电位极化和电化学阻抗谱(EIS)测试研究了SLM成形高熵合金的耐点蚀性能,并通过X射线光电子能谱(XPS)分析了钝化膜成分。结果经过不同温度退火后,高熵合金相组成并未改变,均为单一的面心立方结构固溶体。然而高熵合金的微观组织发生了明显转变,退火前微观组织由熔池、柱状晶及胞状亚晶所组成;随着退火温度的升高,熔池边界与亚晶结构逐渐消失,晶粒逐渐长大。SLM成形高熵合金在3.5wt.%NaCl溶液中的腐蚀类型主要为点蚀。随着退火温度从700℃提高至1100℃,高熵合金的腐蚀电流密度先减小后增加;700℃退火试样相较于打印态试样腐蚀电流密度下降了97%。打印态和700℃退火试样的钝化膜中Co+Cr+Ni与Mn+Fe阳离子含量的比值分别为1.38和1.61,钝化膜中Cr本征氧化层厚度分别为5.43nm和5.75nm。结论高熵合金耐点蚀性能随退火温度的升高先提升后降低。胞状亚晶有利于阻碍点蚀坑的扩展并促使形成稳定的钝化膜,高熵合金经700 ℃退火,在消除部分熔池边界的同时保留了胞状亚晶,因此表现出最佳的耐点蚀性能。
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单位材料科学与工程学院; 安徽工业大学