臺灣博碩士論文加值系統

本實驗主要是在研究釩V的含量對CoCrFeNiVx高熵合金的微結構及腐蝕性質的影響，這三種合金的成分分別是CoCrFeNiV0.2、CoCrFeNiV0.5和CoCrFeNiV1.0。實驗採用的研究方法是以電弧熔煉法(arc-melting)將純元素熔配成塊材。再切成試片以進行微結構、電化學極化實驗及測試機械性質。以觀察不同V含量對合金性質的影響。本實驗以恆電流/恆電位儀測量此三種合金分別在四種溫度30oC、40oC、50oC、60oC下，以四種不同溶液分別為1M之除氧H2SO4、HNO3、HCl、NaCl溶液腐蝕之極化曲線測試，得以測得其腐蝕電位、腐蝕電流、鈍態區間電位，再相互比較。論文中會以SEM及XRD進行微結構的分析，以硬度試驗機進行硬度的測試，再以恆電流/恆電位儀進行電化學極化曲線分析，以尋求具有機械性質及耐腐蝕性質最佳組成的合金。此外，實驗中配置的三種合金會與市售的304不鏽鋼的測試結果做比較，結果顯示CoCrFeNiV0.2、CoCrFeNiV0.5和CoCrFeNiV1.0的三種合金在各四種溶液中的性能都會優於304不鏽鋼。

This thesis mainly studied the effects of vanadium content on the microstructures and corrosion properties of CoCrFeNiVx high-entropy alloys. The composition of these three alloys are CoCrFeNiV0.2, CoCrFeNiV0.5 and CoCrFeNiV1.0. The alloys were prepared by arc-melting. The specimens were then cut from the as-cast bulks and tested their microstructures, crystal structures, hardness and electrochemical polarization properties to observe the effects of V content on the corrosion properties of the alloys. In this experiment, the polarization tests of the three alloys were determined by a potentiostat/galvanostat at four temperatures of 30o, 40o, 50o, 60o; and the four solutions were 1M deoxidation H2SO4, HNO3, HCl and NaCl solutions. The microstructure analysis was carried out by SEM and XRD. The hardness test was carried out by microhardness tester, and the electrochemical polarization curves were analyzed by constant current/potentiostat to measure their properties. In addition, the three alloys were compared with the results of commercially 304 stainless steel. The results showed that the three alloys of CoCrFeNiV0.2, CoCrFeNiV0.5 and CoCrFeNiV1.0 outperformed the commercial 304 stainless steel in these four solutions.

誌謝 I
摘要 II
Abstract III
目錄 1
圖目錄 4
表目錄 10
第 一 章 前言 13
第 二 章 文獻回顧 15
2-1高熵合金 15
2-1.1高熵合金之發展 15
2-1.2多元高熵合金的定義 16
2-1.3多元高熵合金的特性【7～10】 17
2-1.4高熵合金的應用 21
2-2 金屬的腐蝕 22
2-2.1腐蝕之型態 22
2-2.2 電化學原理及量測方法 26
2-2.3 線性極化法(Anodic Polarization) 【14】 27
2-2.4 陽極極化法(Anodic Polarization) 31
2-2.5 鈍化與鈍化膜 32
第 三 章 實驗步驟 33
3-1合金的製備 33
3-1.1高熵合金之原料及組成 33
3-1.2合金原料之熔煉前處理 34
3-1.3合金塊材之熔煉 35
3-1.4合金之微結構觀察及硬度測試 37
3-2電化學測試 39
3-2.1腐蝕試片之準備 39
3-2.2腐蝕溶液之製備 40
3-2.3電化學實驗 40
3-2.4極化測試 42
3-2.5場發射式電子顯微鏡(FE-SEM) 44
3-3實驗流程 46
第 四 章 結果與討論 47
4-1 四種合金之XRD繞射分析 47
4-2合金之硬度分析 49
4-3合金之表面金相 50
4-4 電化學極化測試及腐蝕表面之金相 57
4-4.1 在不同溫度之1M硫酸溶液中的極化曲線測試及腐蝕之表面金相 57
4-4.2 在不同溫度之1M硝酸溶液中的極化曲線測試及腐蝕之表面金相 68
4-4.3在不同溫度之1M鹽酸酸溶液中的極化曲線測試及腐蝕之表面金相 79
4-4.4在不同溫度之1M氯化鈉溶液中的極化曲線測試及腐蝕之表面金相 90
4-4.5 三種合金與304不鏽鋼在同溫度不同溶液中的極化曲線測試 100
第 五 章 結論 105
參考文獻 108

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