网络首发时间: 2018-01-18 14:54
稀有金属 2018,42(12),1233-1240 DOI:10.13373/j.cnki.cjrm.xy17110027
纳米孪晶强化CoCrFeNi高熵合金线材微结构及其在若干典型环境下的腐蚀行为
周晖 霍文燚 方峰 胡显军 蒋建清
东南大学江苏省先进金属材料高技术研究重点实验室
江苏省(沙钢)钢铁研究院
南京林业大学
摘 要：
纳米孪晶强化CoCrFeNi高熵合金线材以其优异的力学性能被视为是传统线材面向苛刻工况应用的潜在替代品。采用电弧熔炼、冷热机械加工、剧烈冷变形技术制备纳米孪晶强化CoCrFeNi高熵合金线材, 采用场发射扫描电镜 (FE-SEM) 、透射电镜 (TEM) 分析其微结构, 利用电化学分析在3. 5% (质量分数) Na Cl, 1 mol·L-1 H2SO4, 1 mol·L-1 Na OH溶液中分别分析CoCrFeNi高熵合金线材的腐蚀行为, 采用FESEM观察其在不同介质中的腐蚀形貌, 分析CoCrFeNi高熵合金线材在不同介质中的腐蚀机制。结果表明, CoCrFeNi高熵合金线材经冷变形后呈纤维状组织, 其在3种典型环境下的耐蚀性均较为理想。其在3. 5%Na Cl溶液中的腐蚀机制主要为点蚀, 自腐蚀电流密度低至3. 85×10-7A·cm-2 , 腐蚀后仅有极少量蚀坑存在。而在1 mol·L-1 H2SO4与1 mol·L-1 Na OH溶液为均匀腐蚀, 自腐蚀电流密度分别可达1. 26×10-6, 7. 88×10-6A·cm-2 , 腐蚀形貌呈均匀腐蚀特征。CoCrFeNi高熵合金线材在3. 5%Na Cl溶液、1 mol·L-1 H2SO4溶液与1 mol·L-1 Na OH溶液中均具有较好的耐蚀性, 具备在这几种典型环境应用的潜力。
关键词：
高熵合金 ;纳米孪晶 ;形变 ;电化学行为 ;腐蚀机制 ;
中图分类号： TG171;TG356.45
作者简介： 周晖 (1993-) , 男, 江苏靖江人, 硕士研究生, 研究方向:高性能金属材料, E-mail:949647360@qq.com:; *方峰, 教授;电话:13912977947;E-mail:fangfeng@seu.edu.cn;
收稿日期： 2017-11-17
基金： 国家自然科学基金面上项目 (51371050); 江苏省重点研发项目 (BE2015097); 江苏省产学研前瞻基金项目 (BY2016076-08); 江苏省六大人才高峰项目 (2015-XCL-004); 张家港市重点研发项目 (ZKG1614); 东南大学研究生院科研基金项目 (YBJJ1726) 资助;
Microstructure and Corrosion Behavior in Several Typical Conditions of Nano-Twinned CoCrFeNi High-Entropy Alloy Wires
Zhou Hui Huo Wenyi Fang Feng Hu Xianjun Jiang Jianqing
Jiangsu Key Laboratory of Advanced Metallic Materials, Southeast University
Institute of Research of Iron and Steel of Jiangsu Province/Sha-Steel
Nanjing Forestry University
Abstract：
Nano-twinned Co Cr Fe Ni high-entropy alloy wires could replace conventional wires in applications for harsh conditions, owing to their excellent mechanical properties. They were prepared by arc melting, cold-and hot-machining, heavy cold deformation. The microstructure was analyzed by field-emission scanning electron microscope ( FE-SEM) and transmission electron microscope ( TEM) .The corrosion behaviors of high-entropy alloy wires were examined in 3. 5% ( mass fraction) Na Cl solution, 1 mol·L-1 H2 SO4 solution and 1 mol·L-1 Na OH solution. And the corrosion surfaces were analyzed by FE-SEM. The results showed that the corrosion resistance of high-entropy alloy wires in these typical conditions was ideal, and its corrosion mechanism in 3. 5% Na Cl solution was pitting. The corrosion current density was 3. 85 × 10-7 A·cm-2. And the mechanism in 1 mol·L-1 H2 SO4 solution and 1 mol·L-1 Na OH solution were uniform corrosion. The corrosion current density was 1. 26 × 10-6 and 7. 88 × 10-6 A·cm-2, respectively. The wires had great potential for applications, due to their outstanding corrosion resistance in these conditions.
Keyword：
high-entropy alloy; nano-twin; deformation; electrochemical behavior; corrosion mechanism;
Received： 2017-11-17
金属线材是一种广泛应用于基础设施与建筑工程建设、经深度加工的重要工业产品。其中量产的传统珠光体钢丝已广泛应用于结构缆索、轮胎钢帘线等领域, 并不断向钢琴线、硅切割丝等领域扩展
[1 ]
。但囿于钢材本征属性的局限, 传统钢丝更多地应用于环境温度工况, 而不适用于非环境温度、腐蚀性环境 (如航空航天领域) 等特殊工况, 这成为了传统线材扩大应用范畴的瓶颈之一。发展先进金属线材是现代工业发展中兼具工程与科学价值的关键问题之一。2004年被首次报道的高熵合金
[2 ,3 ]
被誉为是近几十年来合金化领域的3大突破之一
[4 ]
。其由4种或4种以上的不同主元构成, 一般认为每种主元的物质的量的比为5%~35%之间
[5 ]
。因其高熵效应、强烈晶格畸变效应、迟滞扩散效应、“鸡尾酒”效应这四大核心效应, 而显现出高强度、高延性、耐磨损、耐腐蚀、耐辐照等诸多优异性能的组合
[5 ]
, 并逐步成为先进合金领域中的研究热点
[6 ,7 ,8 ,9 ,10 ,11 ]
。其中备受关注的CoCrFeNi高熵合金是一种由面心立方固溶体构成的单相合金, 通过Co, Cr, Fe, Ni 4种原子半径不同的主元引发的晶格畸变来获得强化。近年来, 为了深入理解CoCrFeNi高熵合金在结构应用中的工程潜力, 众多研究者已经围绕其微结构与性能的关系作出了相当大程度的努力。Lucas等
[12 ]
在480℃下对CoCrFeNi高熵合金进行为期两周的热处理, 在此种无序固溶体中并未观察到长程有序结构。Li等
[13 ]
采用深过冷凝固使CoCrFeNi高熵合金的压缩屈服强度从铸态的137 MPa提高到455 MPa。Huo等
[14 ]
发现CoCrFeNi高熵合金在一定应变速率范围内的强度与延伸率会随应变速率的增长同时提升。Zhang等
[15 ]
采用SPS技术CoCrFeNi高熵合金基体自润滑复合材料, 其由4相组成:面心立方相、石墨、MoS2 与镍, 获得了从室温至800℃区间的优异耐磨损性能。近来, 我课题组利用大形变技术成功制备CoCrFeNi高熵合金线材
[16 ]
, 该线材由纳米孪晶强化, 并在低温、室温、高温下分别获得1.2, 1.1, 0.8 GPa的高强度与高延性的优异性能, 表现出了较佳的宽温度区间应用潜力。但目前仍缺乏对CoCrFeNi高熵合金线材耐蚀性的评估, 而关于其腐蚀行为的评估是将其应用与产业化的关键步骤。
本文利用大形变技术制备CoCrFeNi高熵合金线材, 采用场发射扫描电镜 (FE-SEM) , 透射电镜 (TEM) 分析其微结构, 利用动电位极化技术在3.5%NaCl, 1 mol·L-1 H2 SO4 , 1 mol·L-1 NaOH溶液中分别分析高熵合金线材的腐蚀行为, 采用FE-SEM观察其在不同介质中的腐蚀形貌, 分析腐蚀机制, 尝试评估CoCrFeNi高熵合金线材在这几种典型腐蚀环境中应用的可能性。
1实验
1.1线材制备
采用纯度为99.95%Co和纯度为99.99%的Cr, Fe, Ni金属单质作为原材料, 在高纯氩气气氛下, 采用真空电弧熔炼技术制备CoCrFeNi合金 (Co, Cr, Fe, Ni名义质量分数分别为26.1%, 23.1%, 24.8%, 26.0%) , 多次翻转熔炼以确保成分均匀。经均匀化退火、锻造、退火、车削后, 采用冷拉拔技术, 制备直径为7 mm的CoCrFeNi高熵合金线材。
1.2微结构表征
采用电火花线切割技术从高熵合金线材沿径向取电子背散射衍射 (EBSD) 测试试样, 采用SiC水磨砂纸慢速研磨至2000# , 在低温条件下利用HClO4 溶液对其进行电解抛光后, 迅速用无水乙醇清洗, 置入真空干燥器中备用。对比试样为在退火后取得的未形变CoCrFeNi高熵合金样品, 按同等规格、相同过程制备试样。用配备Instruments Nordlys Max3 型EBSD分析器的Sirion型场发射扫描式电子显微镜 (FE-SEM) 观察晶粒形态, 工作电压为20 k V。采用电火花线切割技术从高熵合金线材切取TEM测试试样, 采用机械研磨至50μm, 在冷台中将试样离子减薄至理想厚度, 采用Tecnai G2型TEM对试样进行微结构分析, 工作电压为200 k V。
1.3电化学分析
采用标准三电极体系进行电化学分析, 参比电极为饱和甘汞电极, 辅助电极为铂片电极, 工作电极为CoCrFeNi高熵合金线材试样。工作电极采用电火花线切割技术由高熵合金线材沿径向切取规格为4 mm×4 mm×1 mm的片状试样, 经铜线接导后采用环氧树脂包覆封闭仅露出分析表面, 经SiC水磨砂纸逐级机械研磨至1500# , 抛光后, 依次用超纯水、无水乙醇超声清洗, 冷风吹干后存于真空干燥器中备用。对比试样为在退火后取得的未形变CoCrFeNi高熵合金样品, 按同等规格、相同过程制备工作电极。腐蚀介质根据工程常见中性、酸性、碱性环境而确定为3.5%NaCl溶液、1 mol·L-1 H2 SO4 溶液、1 mol·L-1 NaOH溶液。采用CHI 760D型电化学工作站对三电极体系进行电化学分析, 3.5%NaCl溶液中的扫描电位范围选取为-400~100 m V, 1 mol·L-1 H2 SO4 溶液中的扫描电位范围选取为-300~200 m V, 1 mol·L-1 NaOH溶液中的扫描电位范围选取为-600~-100m V, 扫描速率均为0.5 m V·s-1 。腐蚀后, 采用Sirion型场发射扫描式电子显微镜 (FE-SEM) 分别观察试样表面腐蚀形貌。
2结果与讨论
2.1 CoCrFeNi高熵合金线材微结构分析
图1为CoCrFeNi高熵合金线材与对比高熵合金的OIM (orientation imaging microscopy) 图。由图1可知, 大形变后CoCrFeNi高熵合金的沿变形方向被显著拉长, 呈现出典型的纤维状组织。在冷形变过程中, CoCrFeNi高熵合金的面心立方结构的晶粒
[16 ]
不断朝着受力方向偏转, 最终形成纤维状组织。图2为同以[110]晶带轴拍摄的Co Cr Fe Ni高熵合金线材与对比高熵合金的TEM图。其左下角为孪晶区域的选区电子衍射图谱 (SAED) , 依谱确定图中所示微结构为孪晶。由图1可见, 高熵合金线材中的单个纳米孪晶厚度的尺度可达数个纳米, 纳米孪晶连续堆叠形成纳米孪晶束。而对照高熵合金中不存在纳米孪晶, 同样依其左下方的选区电子衍射图谱确认, 其为单一的面心立方固溶体晶粒。
图1 高熵合金线材OIM图Fig.1 OIM images of high-entropy alloy wires
(a) With nano-twins; (b) Without nano-twins
图2 高熵合金线材TEM图Fig.2 TEM images of high-entropy alloy wires
(a) With nano-twins; (b) Without nano-twins
2.2Co CrFeNi高熵合金线材在3.5%NaCl溶液中的电化学行为
图3是CoCrFeNi高熵合金线材在3.5%NaCl溶液中的极化曲线, 利用阴极曲线外插与腐蚀电位相交, 得到相关自腐蚀电位 (Ecorr ) 和自腐蚀电流密度 (icorr ) 的相关数据列于表1中。在腐蚀电化学理论中, 腐蚀金属电极的一般速度I与icorr 为正相关关系
[17 ]
。故icorr 越小, 金属电极的腐蚀速率越慢。通过比较表1中自腐蚀电流密度可知, CoCrF-eNi高熵合金线材在3.5%NaCl溶液中具有相对较低的自腐蚀电流密度, 为3.85×10-7 A·cm-2 , 与未形变的对照高熵合金的在同一数量级上, 比Al FeCrCoCuZr高熵合金 (1.54×10-6 A·cm-2 )
[18 ]
, Al CoCrFeNiCu高熵合金 (2.05×10-6 A·cm-2 )
[19 ]
, Al0.1 CoCrFeNi高熵合金 (4.5×10-6 A·cm-2 )
[20 ]
和Ni42.2 W19.2 Fe18.9 B19.7 非晶合金 (5.39×10-6 A·cm-2 )
[21 ]
等在3.5%NaCl溶液中表现出更为优异的耐蚀性能。图4为3.5%NaCl溶液中的高熵合金腐蚀形貌。通过观察腐蚀形貌可知, CoCrFeNi高熵合金线材经腐蚀后有极少数的微小蚀孔产生。在3.5%NaCl溶液中, CoCrFeNi高熵合金线材的腐蚀机制为点蚀。
图3 高熵合金线材在3.5%Na Cl溶液中的极化曲线Fig.3 Polarization curves of high-entropy alloy wires in 3.5%Na Cl solution
表1 高熵合金线材在3.5%NaCl溶液中的极化参数Table 1 Polarization parameters of high-entropy alloy wires 下载原图
表1 高熵合金线材在3.5%NaCl溶液中的极化参数Table 1 Polarization parameters of high-entropy alloy wires
2.3CoCrFeNi高熵合金线材在1 mol·L-1H2SO4溶液中的电化学行为
图5是CoCrFeNi高熵合金线材在1 mol·L-1 H2 SO4 溶液中的极化曲线。利用阴极曲线外插与腐蚀电位相交, 得到相关自腐蚀电位 (Ecorr ) 和自腐蚀电流密度 (icorr ) 的相关数据列于表2中。通过表2所得CoCrFeNi高熵合金线材在1 mol·L-1 H2 SO4 溶液中的自腐蚀电流密度, CoCrFeNi高熵合金线材的自腐蚀电流密度为1.26×10-6 A·cm-2 , 与对照高熵合金的相仿, 比Al CoCrFeNiCu高熵合金 (2.5×10-5 A·cm-2 )
[19 ]
与304不锈钢 (2.14×10-5 A·cm-2 )
[22 ]
等在1 mol·L-1 H2 SO4 溶液溶液中表现出更为优异的耐H2 SO4 腐蚀性能, 且表现出更强的钝化倾向。观察图6中的腐蚀形貌, CoCrF-eNi高熵合金线材在1 mol·L-1 H2 SO4 溶液中的失效形式为均匀腐蚀。
图4 在3.5%Na Cl溶液中的腐蚀形貌Fig.4Corrosion surfaces of high-entropy alloy wire (a) and high-entropy alloy (b) in 3.5%Na Cl solution
图5 高熵合金线材在1 mol·L-1H2SO4溶液中的极化曲线Fig.5Polarization curves of high-entropy alloy wires in1 mol·L-1H2SO4solution
表2 高熵合金线材在1 mol·L-1 H2 SO4 溶液中的极化参数Table 2Polarization parameters of high-entropy alloy wires in 1 mol·L-1 H2 SO4 solution 下载原图
表2 高熵合金线材在1 mol·L-1 H2 SO4 溶液中的极化参数Table 2Polarization parameters of high-entropy alloy wires in 1 mol·L-1 H2 SO4 solution
2.4 CoCrFeNi高熵合金线材在1 mol·L-1NaOH溶液中的电化学行为
图7是CoCrFeNi高熵合金线材在1 mol·L-1 NaOH溶液中的极化曲线。利用阴极曲线外插与腐蚀电位相交, 得到相关自腐蚀电位 (Ecorr ) 和自腐蚀电流密度 (icorr ) 的相关数据列于表3中。由表3可知, CoCrFeNi高熵合金线材在1 mol·L-1 NaOH溶液中具有相对较低的自腐蚀电流密度, 为7.88×10-6 A·cm-2 , 与未形变的对照高熵合金在同一数量级上, 比Al0.3 CoCrFeNi高熵合金 (5.2×10-5 A·cm-2 )
[23 ]
, Zr55 Al10 Cu30 Ni5 非晶合金 (0.4×10-5 A·cm-2 )
[24 ]
与A291D镁合金 (1.02×10-5 A·cm-2 )
[25 ]
等在1 mol·L-1 NaOH溶液中表现出更为优异的耐蚀性能。且CoCrFeNi高熵合金线材的自腐蚀电位比对照高熵合金升高290 m V, 在1 mol·L-1 NaOH溶液中表现出更难被腐蚀的倾向。从图8中的腐蚀形貌分析, CoCrFeNi高熵合金线材在1 mol·L-1 NaOH溶液中的失效形式为均匀腐蚀。
图6 在1 mol·L-1H2SO4溶液中的腐蚀形貌Fig.6Corrosion surfaces of high-entropy alloy wire (a) and high-entropy alloy (b) in 1 mol·L-1H2SO4solution
图7 高熵合金线材在1 mol·L-1Na OH溶液中的极化曲线Fig.7 Polarization curves of high-entropy alloy wires in 1 mol·L-1Na OH solution
表3 高熵合金线材在1 mol·L-1 Na OH溶液中的极化参数Table 3Polarization parameters of high-entropy alloy wires in 1 mol·L-1 Na OH solution 下载原图
表3 高熵合金线材在1 mol·L-1 Na OH溶液中的极化参数Table 3Polarization parameters of high-entropy alloy wires in 1 mol·L-1 Na OH solution
图8 高熵合金线材在1 mol·L-1Na OH溶液中的腐蚀形貌Fig.8Corrosion surfaces of high-entropy alloy wire (a) and high-entropy alloy (b) in 1 mol·L-1Na OH solution
3讨论
3.1CoCrFeNi高熵合金线材中晶体缺陷对其耐腐蚀性能的影响
CoCrFeNi高熵合金线材经冷变形后有新的晶界与纳米孪晶界产生, 同时生成大量位错。晶体缺陷对合金的耐腐蚀性能有重大影响。晶界与孪晶界是两大类重要的晶体缺陷
[26 ,27 ]
。Zeiger等
[28 ]
研究表明, 纳米晶的晶界可为某些耐腐蚀关键元素的扩散提供渠道, 提升表面的耐腐蚀性能。但事实上, 在已有研究中合金晶体缺陷的增加对合金耐蚀性的影响尚有不同讨论存在
[29 ]
。有众多研究者
[30 ,31 ]
认为, 随着晶粒尺寸的降低, 耐腐蚀性会得到增强。亦有研究者
[33 ]
获得不同结论, 即降低晶粒尺寸会导致合金更易被腐蚀。值得关注的是, 有研究表明, 界面的增长对耐腐蚀性能的影响很大程度上与腐蚀介质相关
[28 ,32 ]
。对于高熵合金线材而言, 其在3.5%Na Cl溶液、1 mol·L-1 H2 SO4 溶液、1 mol·L-1 Na OH溶液中不同的腐蚀行为也与腐蚀介质直接相关。在可促进钝化膜形成的腐蚀介质 (例如1 mol·L-1 H2 SO4 溶液) 中, 高熵合金线材晶体缺陷的增多会促进钝化倾向的增大。相反, 在腐蚀介质中存在一些Cl- 的情况 (例如在3.5%NaCl溶液) 下, Cl- 会干扰合金表面钝化膜的形成, 丰富的界面与位错会促进腐蚀的发生。
3.2 Co Cr Fe Ni高熵合金线材在不同介质中的腐蚀机制
3.5%NaCl溶液含有Cl- , 在氧化膜理论
[34 ,35 ]
中, Cl- 比其他离子更容易穿透CoCrFeNi高熵合金线材表面与溶液介质形成的氧化膜, 使氧化膜分解破坏的同时让其具有渗透性。Cl- 富集于CoCrFeNi高熵合金线材表面所连接的溶液中, Cl- 与合金中的金属离子形成配合物, 加速了表面氧化膜的破坏。依据吸附理论
[36 ,37 ]
, 高熵合金线材的腐蚀机制可用以下过程表示:M+Cl- → (MCl- ) ; (MCl- ) +H2 O→ (MOH) +HCl+e- ; (MOH) +H2 O→M (OH) 2 +H+ +e- ;M→Mn+ +ne- 。在与合金表面接触时, Cl- 会加速使M进入溶液
[38 ,39 ]
, 从而使合金形成点蚀。所以CoCrFeNi高熵合金线材在3.5%NaCl溶液中的失效形式为氧的去极化和氯离子共同作用而引发的点蚀。CoCrFeNi高熵合金线材在酸性溶液中电化学腐蚀, 可把酸溶液中腐蚀的合金看作实际由下列两个电极反应耦合的电极:2H+ +2e- →H2 ;M→Mn+ +ne- 。腐蚀过程中析氢反应主要分以下3个步骤进行
[34 ]
:H+ 放电而成为吸附在CoCrFeNi高熵合金线材表面的氢原子, 形成附着在CoCrFeNi高熵合金线材表面的氢分子, H2 分子离开CoCrFeNi高熵合金线材表面。此外, 在钝化条件下, CoCrFeNi高熵合金线材在H2 SO4 溶液中会生成一些物质, 如MSO4 , M2 O3 等, 这些物质会形成保护层, 从而抑制了合金表面不断的腐蚀
[40 ]
。CoCrFeNi高熵合金线材在1 mol·L-1 H2 SO4 溶液中的失效形式为氢的去极化而引发的均匀腐蚀。在1 mol·L-1 NaOH溶液中, M与OH- 反应形成MO2 - , 从而使M2+ 的活性降低, Co Cr Fe Ni高熵合金线材表面会反应生成Na MO2
2 MO2 [4
1] 。使Co Cr Fe Ni高熵合金线材在1 mol·L-1 Na OH溶液中因吸氧腐蚀而发生均匀腐蚀。
4结论
1.CoCrFeNi高熵合金经大形变后, CoCrFeNi高熵合金线材呈纤维化微结构, 形变产生的晶界、纳米孪晶界、位错在不同腐蚀介质中作用不同。
2.Co Cr Fe Ni高熵合金线材在3.5%Na Cl溶液中具有较低的自腐蚀电流密度, 为3.85×10-7 A·cm-2 , 其腐蚀机制为氧的去极化和氯离子共同作用引发的点蚀。
3.CoCrFeNi高熵合金线材在1 mol·L-1 H2 SO4 与1 mol·L-1 NaOH溶液中具有较低的自腐蚀电流密度, 分别为1.26×10-6 A·cm-2 与7.88×10-6 A·cm-2 , 其腐蚀机制均为均匀腐蚀。
4.CoCrFeNi高熵合金线材在3.5%NaCl溶液、1 mol·L-1 H2 SO4 溶液与1 mol·L-1 NaOH溶液中均具有较好的耐蚀性, 具备在这几种典型环境应用的潜力。
参考文献
[1] Borchers C, Kirchheim R. Cold-drawn pearlitic steel wires[J]. Progress in Materials Science, 2016, 82:405.
[2] Cantor B, Chang I T H, Knight P, Vincent A J B. Microstructural development in equiatomic multicomponent alloys[J]. Materials Science and Engineering:A, 2004, 375:213.
[3] Yeh J W, Chen S K, Lin S J, Gan J Y, Chin T S, Shun T T, Tsau C H, Chang S Y. Nanostructured high-entropy alloys with multiple principal elements:novel alloy design concepts and outcomes[J]. Advanced Engineering Materials, 2004, 6 (5) :299.
[4] Ranganathan S. Alloyed pleasures:multimetallic cocktails[J]. Current Science, 2003, 85 (5) :1404.
[5] Zhang Y, Zuo T T, Tang Z, Gao M C, Dahmen K A, Liaw P K, Lu Z P. Microstructures and properties of high-entropy alloys[J]. Progress in Materials Science, 2014, 61:1.
[6] Gludovatz B, Hohenwarter A, Catoor D, Chang E H, George E P, Ritchie R O. A fracture-resistant high-entropy alloy for cryogenic applications[J]. Science, 2014, 345 (6201) :1153.
[7] Li Z M, Pradeep K G, Deng Y, Raabe D, Tasan C C.Metastable high-entropy dual-phase alloys overcome the strength-ductility trade-off[J]. Nature, 2016, 534 (7606) :227.
[8] Huang H L, Wu Y, He J Y, Wang H, Liu X J, An K, Wu W, Lu Z P. Phase-transformation ductilization of brittle high-entropy alloys via metastability engineering[J]. Advanced Materials, 2017, 1701678.
[9] Li R X, Zhang Y. Entropy and glass formation[J].Acta Physica Sinica, 2017, 66 (17) :177101. (李蕊轩, 张勇.熵在非晶材料合成中的作用[J].物理学报, 2017, 66 (17) :177101.)
[10] Xie H B, Liu G Z, Guo J J, Zhou M, Mao W Q, Hao C M. Microstructure and high temperature oxidation properties of AlxFe Cr Co Cu Ti high-entropy alloys with different Al contents[J]. Chinese Journal of Rare Metals, 2016, 40 (4) :315. (谢红波, 刘贵仲, 郭景杰, 周敏, 毛炜乾, 郝聪敏.添加Al对AlxFe Cr Co Cu Ti高熵合金组织与高温氧化性能的影响[J].稀有金属, 2016, 40 (4) :315.)
[11] Huo W Y, Shi H F, Zhang J Y. Progress in high-entropy alloy clad coatings[J]. Materials Review, 2014, 28 (23) :76. (霍文燚, 时海芳, 张竞元.高熵合金熔覆涂层的研究进展[J].材料导报, 2014, 28 (23) :76.)
[12] Lucas M S, Wilks G B, Mauger L, Mu1oz J A, Senkov O N, Michel E, Horwath J, Semiatin S L, Stone M B, Abernathy D L, Karapetrova E. Absence of long-range chemical ordering in equimolar Fe Co Cr Ni[J]. Applied Physics Letters, 2012, 100 (25) :251907.
[13] Li J S, Jia W J, Wang J, Kou H, Zhang D, Beaugnon E. Enhanced mechanical properties of a Co Cr Fe Ni high entropy alloy by supercooling method[J]. Materials&Design, 2016, 95:183.
[14] Huo W Y, Zhou H, Fang F, Hu X J and Jiang J Q.Strain-rate effect upon the tensile behavior of Co Cr Fe Ni high-entropy alloys[J]. Materials Science and Engi-neering:A, 2017, 689:366.
[15] Zhang A J, Han J S, Su B, Li P D and Meng J H.Microstructure, mechanical properties and tribological performance of Co Cr Fe Ni high entropy alloy matrix selflubricating composite[J]. Materials&Design, 2017, 114:253.
[16] Huo W Y, Fang F, Zhou H, Xie Z H, Shang J K and Jiang J Q. Remarkable strength of Co Cr Fe Ni high-entropy alloy wires at cryogenic and elevated temperatures[J]. Scripta Materialia, 2017, 141:125.
[17] Jafari E. Corrosion behaviors of two types of commercial stainless steel after plastic deformation[J]. Journal of Materials Science&Technology, 2010, 26 (9) :833.
[18] Xie H B, Liu G Z, Guo J J. Effect of Zr addition on microstructure and corrosion properties of Al Fe Cr Co Cu Zrx high-entropy alloys[J]. Journals of Materials and Engineering, 2016, 44 (6) :44. (谢红波, 刘贵仲, 郭景杰. Zr元素对AlFe Cr Co Cu Zrx高熵合金组织及腐蚀性能的影响[J].材料工程, 2016, 44 (6) :44.)
[19] Shi Y G, Zhang T B, Kou H C, Li J. Study on corrosion properties of Al Co Cr Fe Ni Cu high entropy alloy in different media[J]. Material&Heat Treatment, 2011, 40 (18) :1. (史一功, 张铁邦, 寇宏超, 李健. Al Co Cr Fe Ni Cu高熵合金的电化学腐蚀性能研究[J].热加工工艺, 2011, 40 (18) :1.)
[20] Zhang Y C, Wang J C, Lu W Q. Corrosion behaviors of Mg-Zn-Y-Zr in Na Cl solution[J]. Acta Metallurgica Sinica, 2011, (9) :1174. (张亚丛, 王锦程, 吕文泉. Mg-Zn-Y-Zr合金在Na Cl溶液中的腐蚀行为[J].金属学报, 2011, (9) :1174.)
[21] Liu W S, Wu Y Y, Ma Y Z, Zhang J J, Ye X S, Tian H G. Electrochemical corrosion behaviors of amorphous Ni42. 2W19. 2Fe18. 9B19. 7alloy[J]. Chinese Journal of Nonferrous Metals, 2015, 25 (8) :2123. (刘文胜, 吴亚瑜, 马运柱, 张佳佳, 叶晓珊, 田海官. Ni42. 2W19. 2Fe18. 9B19. 7非晶合金的电化学腐蚀行为[J].中国有色金属学报, 2015, 25 (8) :2123.)
[22] Niu X L, Wang L J, Sun D, Jellinek J. Study on the microstructure and electrochemical properties of AlxFeCo Cr Ni Cu (x=0. 25, 0. 5, 1. 0) high-entropy alloys[J]. Functional Materials, 2013, 44 (4) :532. (牛雪莲, 王立久, 孙丹, Jellinek J. AlxFeCo Cr Ni Cu (x=0. 25, 0. 5, 1. 0) 高熵合金的组织结构和电化学性能研究[J].功能材料, 2013, 44 (4) :532.)
[23] Tang Q H, Dai P Q, Hua N B. Electrochemical properties of nanocrystalline Al0. 3Co Cr Fe Ni high-entropy alloy in alkaline solution[J]. Materials for Mechancial Engineering, 2015, 39 (12) :1. (唐群华, 戴品强, 花能斌. Al0. 3Co Cr Fe Ni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.)
[24] Wang C, Zhang Q S, Jiang F, Zhang H F, Hu Z Q.Corrosion behavior of Zr55Al10Cu30Ni5amorphous alloy in Na OH solution[J]. Rare Metal Materials and Engineering, 2003, 32 (10) :814. (王成, 张庆生, 江峰, 张海峰, 胡壮麒. Zr55Al10Cu30Ni5非晶合金在Na OH溶液中的腐蚀行为[J].稀有金属材料与工程, 2003, 32 (10) :814.)
[25] Zhou Q Y, Sheng M Q, Zhong Q D, Lin H, Niu X B, Wang Y. Electrochemical study for magnesium alloy passivating behavior in the Na OH solution with F-[J].Acta Chimica Sinca, 2010, 68 (15) :1487. (周琼宇, 盛敏奇, 钟庆东, 林海, 钮晓博, 王毅.镁合金在含F-的Na OH溶液中钝化行为的电化学研究[J].化学学报, 2010, 68 (15) :1487.)
[26] Lin P, Aust K T, Palumbo G, Erb U. Influence of grain boundary character distribution on sensitization and intergranular corrosion of alloy 600[J]. Scripta Metallurgica et Materialia, 1995, 33 (9) :1387.
[27] Sun F, Meng G, Zhang T, Shao Y W, Wang F H, Dong C F, Li X G. Electrochemical corrosion behavior of nickel coating with high density nano-scale twins (NT) in solution with Cl-[J]. Electrochimica Acta, 2009, 54 (5) :1578.
[28] Zeiger W, Schneider M, Scharnweber D, Worch H.Corrosion behaviour of a nanocrystalline Fe A18 alloy[J]. Nanostructured Materials, 1995, 6 (5-8) :1013.
[29] Ralston K D, Birbilis N. Effect of grain size on corrosion:a review[J]. Corrosion, 2010, 66 (7) :075005.
[30] Alvarez M G, Vazquez S M, Moya J, Sirkin H. Anodic behaviour of Fe73. 5Si13. 5-xAlxB9Nb3Cu1 (x=0~2) amorphous, nanostructured and crystalline alloys[J].Scripta Materialia, 2001, 44 (3) :507.
[31] Afshari V, Dehghanian C. Effects of grain size on the electrochemical corrosion behaviour of electrodepositednanocrystalline Fe coatings in alkaline solution[J].Corrosion Science, 2009, 51 (8) :1844.
[32] Jiang H, Leo J X, Xie C Y. Electrochemical corrosion behaviors of ul-trafine-grained commercially pure titanium processed by rolling[J]. Journal of Plasticity Engineering, 2016, 23 (6) :187. (江鸿, 雷君相, 谢超英.轧制变形超细晶纯钛的电化学腐蚀行为[J].塑性工程学报, 2016, 23 (6) :187.)
[33] Li Y, Wang F, Liu G. Grain size effect on the electrochemical corrosion behavior of surface nanocrystallized low-carbon steel[J]. Corrosion, 2004, 60 (10) :891.
[34] Cao C N. Principles of Electrochemistry of Corrosion (3rd Edition) [M]. Beijing:Chemical Industry Press, 2008. 216. (曹楚南.腐蚀电化学原理 (第三版) [M].北京:化学工业出版社, 2008. 216.)
[35] Li W, Liu G Z, Guo J J. Microstructure and electrochemistry of AlxFe Co Ni Cr Ti high-entropy alloys[J].Foundry, 2009, 58 (5) :431. (李伟, 刘贵仲, 郭景杰. AlxFe Co Ni Cr Ti系高熵合金的组织结构及电化学性能研究[J].铸造, 2009, 58 (5) :431.)
[36] Foroulis Z A, Thubrikar M J. On the kinetics of the breakdown of passivity of preanodized aluminum by chloride ions[J]. Journal of the Electrochemical Society.1975, (122) :1296.
[37] Mccafferty E. A competitive adsorption model for inhibition of crevice corrosion and pitting[J]. Journal of the Electrochemical Society, 1990, (137) :3731.
[38] Zhang W M, Ji H, Ma T D, Liu Y Q, Fan J Z, Fan Z G. Corrosion Be-haviors of 15%Si Cp/2009Al composite in 3. 5%Na Cl solution[J]. Chinese Journal of Rare Metals, 2018, 42 (5) :516. (张文梅, 纪红, 马通达, 刘彦, 樊建中, 樊志罡. 15%Si Cp/2009Al复合材料在3. 5%Na Cl溶液中的腐蚀行为[J].稀有金属, 2018, 42 (5) :516.)
[39] Gao Y, Chen W L, Wang L, Guo Z. Effect of rare earth metals on micro-structure and corrosion properties of 7085 aluminum alloy[J]. Journal of Plasticity Engineering, 2016, 23 (3) :145. (高妍, 陈文琳, 王梁, 郭震.稀土对7085铝合金锻件组织和腐蚀性能的影响[J].塑性工程学报, 2016, 23 (3) :145.)
[40] Ismail K M, Badawy W A, Fathi A M. Effect of nickel content on the corrosion and passivation of copper-nickel alloys in sodium sulfate solutions[J]. Corrosion. 2004, (60) :795.
[41] Yu F Z. Corrosion Resistance of Metallic Materials[M]. Beijing:Science Press, 1982. 284. (于福洲.金属材料的耐腐蚀性[M].北京:科学出版社, 1982. 284.)
