[发明专利]一种可提高CoCrFeNiAl高熵合金腐蚀性能的方法

说明书

本发明公开了一种可提高CoCrFeNiAl高熵合金腐蚀性能的方法，所述方法是将不同压力下制备的高熵合金进行电化学腐蚀，并观察结果。本次实验主要CoCrFeNiAl高熵合金分别在0Gpa、4Gpa、7Gpa的压力处理后腐蚀性能的变化，这对于探索并建立高压凝固的CoCrFeNiAl高熵合金腐蚀理论，扩展高压凝固抗腐蚀新材料制备方法的可能性具有极大的意义。

技术领域

本发明涉及非平衡凝固和腐蚀技术领域，具体为一种可提高CoCrFeNiAl高熵合金腐蚀性能的方法。

背景技术

CoCrCuFeNiAl系高熵合金因为其优异的抗腐蚀性能而呈现出巨大的应用潜力，因此有必要在该合金体系的基础上继续深入研究，得到力学性能更加优异的合金材料。目前，对于高熵合金的研究仍然处于初期阶段。腐蚀作为结构材料的主要失效形式之一，在开发研究新型合金材料的过程中，耐腐蚀是必须考虑的重要因素。有部分研究显示，易纯化元素(如Cr、Ni)的添加，能够使高熵合金具有更高更优越的耐蚀性能。然而，对于耐蚀高熵合金的研发仍然存在许多科学问题亟待解决。首先，现有的对高熵合金耐蚀性能的研究，缺乏系统的成分－组织－性能关联性研究分析；其次，高熵合金的腐蚀行为和耐蚀机理尚不明确；最后对于如何进行合金成分设计和组织调控来有效提高高熵合金的耐蚀性能缺乏理论的指导。

目前，对腐蚀性能研究最多的高熵合金体系为向CoCrFeNi或CrFeMnNi四元合金中添加不同含量的Al、Cu、Ti、Mo等一种或多种合金元素所构成的合金体系，测试的腐蚀环境包括盐水环境(NaCl溶液)、弱酸环境(0.5MH2So4)，或不同含量的氯化钠和稀硫酸混合溶液。本次采用的就是向CoCrFeNi中添加Al，在不同压力下加工后的腐蚀性能，其中使用的腐蚀环境为3.5％NaCl溶液。研究结果表明，高熵合金的耐蚀性很大程度上决定于合金加工压力的不同，以及随着压力的增大，高熵合金的组织转变以及元素偏聚都会对高熵合金的耐蚀性能造成影响。

发明内容

本发明的目的在于探索现有技术的应用范围，并提供一种可提高CoCrFeNiAl高熵合金腐蚀性能的制备方法。。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种可提高CoCrFeNiAl高熵合金腐蚀性能的方法，具体包括以下步骤：

(1)取高熵合金试样，选择试样其中一个面在砂纸上处理之后再进行抛光；

(2)将步骤(1)所得的试样的侧面用金属铜胶带完全缠绕，铜胶带要延伸出一部分；

(3)将步骤(2)所得试样用ab胶镶嵌好，打磨的一面必须要露出，ab胶不可覆盖铜胶带延伸出的部分；

(4)将步骤(3)所得试样打磨好的平面浸泡入3.5％NaCl溶液中；

(5)将步骤(2)中延伸出的铜胶带装夹到工作电极，并按照说明连接其他两个电极，设备连接好久可以进行数据测量处理。

优选的，所述步骤(3)试样在砂纸上要磨至1500-2000目。

优选的，所述步骤(4)中的浸泡时间至少为1h。

优选的，所述步骤(4)中测量处理必须稳定以后才能进行后续测量。

优选的，所述步骤(1)中的合金试样中各金属质量分数之比为1：1：1：1：1。

有益效果

本发明提供了一种可提高CoCrFeNiAl高熵合金腐蚀性能的方法。与现有技术相比具备以下有益效果：本发明所采用的的GPa级高压可以提高亚稳态组织中合金元素的固溶度。而且还可以增加形核过程冷读，抑制生长细化晶粒；本发明制备得到的晶粒、晶界，对于高熵合金在腐蚀下建立新的抗腐蚀理论具有重大意义；本发明在GPa级高压条件下使Al基复合材料中基体合金元素固溶度增大，固溶度增大能提高材料抗腐蚀性能；采用本发明制备得到的定向凝固材料在航空航天、深海作和军工业等领域上具有巨大的应用潜力。