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本文依据多主元高熵合金的成分设计原则,设计了FeNiMnCuC0.2Alx和AlZnMgCuxMny两种多主元合金体系,通过感应熔炼和模铸方法制备了合金铸锭,并采用XRD进行了结构测定,采用SEM观察显微组织,采用EDS能谱进行了微区成分分析,并进行了压缩性能、耐腐蚀性能等性能测试。研究发现制备得到的FeNiMnCuC0.2Alx多主元合金体系具有单相固溶结构,而且均属于面心立方结构,这是由于合金系的多主元高熵效应抑制了该合金系中中间相的产生。在该合金系中FeNiMnCuC0.2高熵合金具有很高的抗压缩强度和压缩率,其抗压缩强度达到5218Mpa,压缩率大于75%;随着Al含量的增加材料的抗压缩强度变小,当Al含量增加到x=0.5时,合金变脆。显微组织观察结果表明,添加少量的Al(x=0.1,0.2)能细化FeNiMnCuC0.2Alx高熵合金的晶粒,但当x=0.5时,合金的晶粒又变得粗大;由EDS成分分析可知,FeNiMnCuC0.2Alx初生树枝状晶中富含Fe、Ni元素,而Mn、Cu在枝晶间相内有所聚集,C、Al大体上均匀分布于两相中。在FeNiMnCuC0.2合金的基础上分别添加一定量Ti、Nb元素,研究碳化钛和碳化铌在该合金系中的析出情况。观察结果表明,该合金系虽然能抑制Mn3C、Fe3C等碳化物的析出,但不能阻止TiC、NbC在该合金系中析出,这主要源于TiC、NbC的生成自由能很低,该合金系混合产生的自由能要比其高,因而可分析得到合金体系的自由能位于NbC与Mn3C之间。钛的添加可以增加合金的抗压强度、硬度以及细化合金晶粒,但效果不是很显著。鉴于高熵合金具有高的耐腐蚀性的特点,以及目前常用的Zn基、Al基、Mg基牺牲阳极材料具有低的电位,本文还设计了锌铝镁含量相当的多主元牺牲阳极材料,并通过添加适量其他合金元素来改善合金的电化学性能。实验结果表明,在未添加其他合金元素的合金中,ZnAlMg0.5合金是综合性能最好的,电极电位为-1.123V,理论发电量为1539A·h/kg,电流效率76.6%,表面溶解状况良好;在ZnAlMg0.5合金中添加Cu元素,Cu元素的添加铜元素的添加增加了合金的耐腐蚀性,改善了合金的表面溶解情况,其相应的电极电位,理论发电量和电流效率也有所下降,过量的铜添加会造成铜的偏聚,对合金电化学性能产生不利影响,其中ZnAlMg0.5Cu0.4和ZnAlMg0.5Cu0.6合金性能较好;在ZnAlMg0.5Cu0.4和ZnAlMg0.5Cu0.6合金中添加锰元素,研究发现锰元素的添加虽然能降低合金的腐蚀电流密度,增加合金的耐腐蚀性,但合金的其他性能也都相应下降,只能选择少量的添加来改善性能。