通过高压扭转方法制备了平均晶粒尺寸为30 nm的Al0.3CoCrFeNi纳米晶高熵合金，利用电子背散射衍射仪、透射电镜、动电位极化曲线和交流阻抗谱测试等方法研究了其显微组织和在NaOH溶液中的电化学性能，并与铸态粗晶高熵合金进行了对比。结果表明：粗晶和纳米晶高熵合金的显微组织均为简单面心立方结构，但纳米晶高熵合金的位错密度较粗晶高熵合金的提高了近10个数量级；同时，相比于粗晶高熵合金，纳米晶高熵合金的自腐蚀电流密度降低了42.9%，维钝电流密度降低了21.6%，表现出优异的耐腐蚀性能，这主要归因于高压扭转过程引入的高密度晶界和位错；通过高压扭转使晶粒细化至纳米级是增强高熵合金耐碱腐蚀能力的一个有效途径。
所属栏目
试验研究国家自然科学基金资助项目(51401053)；福建省教育厅重点项目(JA11179)；福建省高校产学合作科技重大项目(2014H6005)
收稿日期
2015/8/142015/9/24
作者单位
唐群华:福州大学材料科学与工程学院， 福州 350116
戴品强:福州大学材料科学与工程学院， 福州 350116福建工程学院材料科学与工程学院， 福州 350116
花能斌:福建工程学院材料科学与工程学院， 福州 350116
备注
唐群华(1986-)，男，福建莆田人，博士研究生。
引用该论文:
TANG Qun-hua,DAI Pin-qiang,HUA Neng-bin.Electrochemical Properties of Nanocrystalline Al0.3CoCrFeNi High-entropy Alloy in Alkaline Solution[J].Materials for mechancial engineering,2015,39(12):1～4
唐群华,戴品强,花能斌.Al0.3CoCrFeNi纳米晶高熵合金在碱性溶液中的电化学性能[J].机械工程材料,2015,39(12):1～4
参考文献
【1】
YEH J W, CHEN S K, LIN S J, et al. Nanostructured high-entropy alloys with multiple principal elements: novel alloy design concepts and outcomes［J］. Advanced Engineering Materials, 2004,6(5):299-303.
【2】
KAO Y F, LEE T D, CHEN S K, et al. Electrochemical passive properties of AlxCoCrFeNi (x=0, 0.25, 0.50, 1.00) alloys in sulfuric acids［J］. Corrosion Science, 2010,52(3):1026-1034.
【3】
QIU X W. Microstructure and properties of AlCrFeNiCoCu high entropy alloy prepared by powder metallurgy［J］. Journal of Alloys and Compounds, 2013,555:246-249.
【4】
张翠.含锡高熵合金组织及耐腐蚀性能［D］. 长春: 吉林大学, 2012:28-58.
【5】
罗晓艳,刘贵仲,高原.多主元AlFeCoNiCrTiV(0.5)高熵合金退火态的硬度及电化学性能［J］.机械工程材料, 2011,35(4):87-90.
【6】
MA S G, ZHANG S F, QIAO J W, et al. Superior high tensile elongation of a single-crystal CoCrFeNiAl0.3 high-entropy alloy by Bridgman solidification［J］. Intermetallics, 2014,54(6):104-109.
【7】
ZHANG Y, ZUO T T, TANG Z, et al. Microstructures and properties of high-entropy alloys［J］. Progress in Materials Science, 2014,61(8):1-93.
【8】
尚建路,程从前,王锐,等.AlCrFeNi多主元高熵合金的高温性能［J］. 机械工程材料, 2014,38(2):72-75.
【9】
ZHANG H, PAN Y, HE Y Z, et al. Microstructure and properties of 6FeNiCoSiCrAlTi high-entropy alloy coating prepared by laser cladding［J］. Applied Surface Science, 2011,257(6):2259-2263.
【10】
刘莉,李瑛,王福会.钝性纳米金属材料的电化学腐蚀行为研究: 钝化膜生长和局部点蚀行为［J］.金属学报, 2014,50(2):212-218.
【11】
ZHILYAEV A P, LANGDON T G. Using high-pressure torsion for metal processing: fundamentals and applications［J］. Progress Materials Science, 2008,53(6):893-979.
【12】
FIGUEIREDO R B, CETLIN P R, LANGDON TG. Using finite element modeling to examine the flow processes in quasi-constrained high-pressure torsion［J］. Materials Science and Engineering: A, 2011,528(28):8198-8204.
【13】
曹凤婷,魏洁,董俊华,等.20SiMn钢在恒定pH值的碳酸盐溶液中的腐蚀行为［J］.金属学报, 2014,50(6):674-684.
【14】
JOHANSEN H A, ADAMS G B, RYSSELBERGHE P V. Anodic oxidation of aluminum, chromium, hafnium, niobium, tantalum, titanium, vanadium, and zirconium at very low current densities［J］. Journal of the Electrochemical Society, 1956,104(6):339-346.
【15】
BALYANOV A, KUTNYAKOVA J, AMIRKHANOVA N A, et al. Corrosion resistance of ultra fine-grained Ti［J］. Scripta Materialia, 2004,51(3):225-229.
