《表2 AlCoCrFeNi合金在3.5%NaCl溶液中的腐蚀参数》

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《AlCoCrFeNi高熵合金铸态与退火态的耐蚀性》

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图3是铸态及不同温度退火态的AlCoCrFeNi高熵合金在3.5%NaCl溶液中的极化曲线。可以看出，合金在铸态及不同温度退火态下都没有明显的钝化现象。用塔菲尔直线外推与腐蚀电位相交得到合金的自腐蚀电流密度（icorr）、自腐蚀电位（Ecorr）及自腐蚀速率（vcorr），如表2所示。从表2可以看出，合金在800℃退火态下自腐蚀电位最低，说明其具有优先腐蚀的倾向，且其自腐蚀电流密度和自腐蚀速率最高，说明其耐蚀性最差；合金在1000℃退火态下，自腐蚀电位最高，自腐蚀电流密度和自腐蚀速率最小，表明其耐蚀性最好。合金在3.5%NaCl溶液中的耐蚀性由高到低依次为:1000℃退火态、铸态、600℃退火态、800℃退火态。从表1的能谱分析数据可以看出，合金在不同的状态下成分变化比较大的元素为Al元素和Cr元素，Cr元素的偏析程度由重到轻分别为:800℃退火态、600℃退火态、铸态和1000℃退火态，Al元素的偏析程度由重到轻分别为:铸态、800℃退火态、1000℃退火态和600℃退火态。显然，不同状态的合金耐蚀性与Cr元素的偏析程度一致，因此在3.5%NaCl溶液中，AlCoCrFeNi合金的耐蚀性主要取决于Cr元素的含量与分布。由文献[15]可知，1Cr18Ni9Ti不锈钢在3.5%NaCl溶液中的自腐蚀电位为–0.249 V，自腐蚀电流密度为3.228×10-8 A/cm2，与AlCoCrFeNi高熵合金在3.5%NaCl溶液中的自腐蚀参数相比，其耐蚀性比600、800℃退火态的AlCoCrFeNi高熵合金好，但是比铸态及1000℃退火态AlCoCrFeNi高熵合金的耐蚀性差。从表1的成分分布来看，600、800℃退火态下Cr元素在枝晶间的含量都低于18%，而在铸态和1000℃退火态下Cr元素分布比较均匀，在各个区域的含量均在18%以上。因此造成在3.5%NaCl溶液中，铸态和1000℃退火态的AlCoCrFeNi高熵合金的耐蚀性比1Cr18Ni9Ti不锈钢好，而600和800℃退火态比1Cr18Ni9Ti不锈钢差，进一步证明AlCoCrFeNi合金抗Cl-离子腐蚀的能力主要取决于Cr元素的含量与分布。根据中国金属耐蚀性的四级标准，铸态和不同温度退火态下的AlCoCrFeNi高熵合金在3.5%NaCl溶液中的耐蚀性均达到优良级别。