【摘 要】
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高熵合金作为一种新型合金材料综合性能优越,众多具有优异的耐磨性、结构稳定性、抗氧化腐蚀性及热稳定性,逐渐在核工业、航空航天等高温领域应用。合金在高温环境下不可避免的会发生高温氧化,但目前对高熵合金的研究主要集中于力学性能上,对高温氧化行为的研究较少。因此,本文采用真空电弧熔炼法制备了（FeCoNi）86Al7Ti7高熵合金并采用XRD、SEM、EDS和TEM等表征技术对其在600℃、Ar-20%O
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高熵合金作为一种新型合金材料综合性能优越,众多具有优异的耐磨性、结构稳定性、抗氧化腐蚀性及热稳定性,逐渐在核工业、航空航天等高温领域应用。合金在高温环境下不可避免的会发生高温氧化,但目前对高熵合金的研究主要集中于力学性能上,对高温氧化行为的研究较少。因此,本文采用真空电弧熔炼法制备了（FeCoNi）86Al7Ti7高熵合金并采用XRD、SEM、EDS和TEM等表征技术对其在600℃、Ar-20%O2气氛下分别等温氧化4 h、12 h、24 h、48 h后的氧化行为进行研究。主要结论如下:（1）（FeCoNi）86Al7Ti7高熵合金其原始物相主要为面心立方结构（FCC）以及L12有序相;经高温氧化后表面会形成致密的氧化层,且随氧化时间的延长,表面氧化物颗粒增大,样品表面会出现凸起的氧化物;氧化膜厚度增长符合动力学生长规律。另外,氧化物与基底界面会出现许多较小的孔洞,这是由于柯肯达尔效应导致的;凸起区域的氧化层中会出现较大的孔洞,认为是不同氧化物层间的热应力以及生长应力等共同作用导致。（2）（FeCoNi）86Al7Ti7高熵合金高温氧化后氧化物呈现明显的多层状结构,层状氧化物主要为Co O、Fe3O4、Al2Ti O5、Ni Fe2O4、Al2O3、Ti O2以及其它尖晶石相。氧化物的形成机理主要是:首先,Al在合金表面热力学及动力学均占优势的条件下而形成Al2O3;随着扩散的进行,根据热力学条件由内到外依次形成Ti O2、Fe3O4、Co O层。进一步,Ni元素会富集在Fe3O4底部小孔洞周围最终形成一层不连续的Ni Fe2O4。部分Al、Ti随Fe等离子扩散至氧化层中,并在Fe3O4层中上部的某些孔洞上边缘聚集氧化生成Al2Ti O5相,孔洞底部生成Co O层;随后在孔洞边缘的Al2Ti O5相外部形成Al2O3与各种尖晶石交替分布的层状结构。最终由于孔洞周围氧化物的继续生长,在各种应力下挤压使得孔洞逐渐变大,表面逐渐凸起。
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