《表2 FeCoCrNiCu高熵合金的形成参数》

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《电火花沉积FeCoCrNiCu高熵合金涂层的组织结构与耐蚀性》

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图1为制备的合金电极及沉积层的X射线衍射图谱。合金电极衍射峰对应的衍射角分别在44°、51°、75°、91°和96°左右，为典型的单相FCC固溶体结构。根据Hume-Rothery规律，稳定固溶体的形成与原子尺寸差δ、混合焓ΔHmix、混合熵ΔSmix、Ω参数、价电子浓度VEC、电负性差Δχ等参数密切相关。FeCoCrNiCu合金的相关参数计算如表2所示。根据Zhang等的高熵合金形成理论[17]，FeCoCrNiCu合金的δ=1.08%≤6.6%，Ω=7.37≥1.1，满足形成稳定固溶体的条件。同时，其VEC=8.8≥8，易于形成FCC结构稳定固溶体[18]。实验结果与预测结果一致。从图1中也可看出，电火花沉积涂层与电极具有相同的组织结构。电火花沉积是一个典型的快速凝固过程，其冷却速度可达105～106 K/s。在如此快速的冷却速度下，电极材料快速沉积到基材表面，在此过程中原子很难再发生扩散，从而保持了电极材料的组织结构特征。