Sc/Y掺杂对FeCoNiCrAl高熵合金微观组织及高温氧化性能的影响
李冬青 郑树会 顾建 刘胜春 司佳钧 中国电力科学研究院有限公司
核心观点 将Sc/Y共掺杂在FeCoNiCrAl合金中，通过真空感应熔炼法制备了FeCoNiCrAl和FeCoNiCrAlScY高熵合金，利用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜分析了合金的微观组织形态，用X射线衍射仪测试了高熵合金的物相组成，采用高温管式炉研究了掺杂Sc和Y元素对合金高温氧化性能的影响。
Highlight 1 FeCoNiCrAl和FeCoNiCrAlScY高熵合金微观组织均由A2相(富集Fe、Cr元素)和B2相(富集Ni、Al元素)组成。当添加Sc和Y元素后，合金中发现了富集Sc和Y元素的FCC相，同时FeCoNiCrAlScY合金的硬度明显提高。 2 在1 200 ℃高温氧化后，FeCoNiCrAl和FeCoNiCrAlScY合金氧化膜均由Al2O3组成，同时合金基体出现了由BCC结构向FCC结构的转变。 3 Sc/Y元素共掺后，FeCoNiCrAlScY合金表现出了优异的抗高温氧化性能，氧化膜出现剥落的时间是FeCoNiCrAl合金的6倍。
论文图片 FeCoNiCrAlScY和FeCoNiCrAl 合金的微观组织形貌
FeCoNiCrAl合金的STEM-HAADF图像、元素面分布及微区电子衍射花样
FeCoNiCrAl和FeCoNiCrAlScY 高熵合金的XRD谱
FeCoNiCrAlScY高熵合金析出相的STEM-HAADF图像、元素面分布以及电子衍射花样 FeCoNiCrAl和FeCoNiCrAlScY 合金氧化后氧化膜剥落形貌
FeCoNiCrAl和FeCoNiCrAlScY 合金1 200 ℃高温氧化后表面XRD谱
FeCoNiCrAl合金氧化膜的生长过程
FeCoNiCrAlScY合金氧化膜的生长过程
表格数据 E和F区域的化学成分(原子分数) %
G区域的化学成分(原子分数) % 
FeCoNiCrAl和FeCoNiCrAlScY 合金的典型热力学参数
引文格式 李冬青, 郑树会, 顾建, 刘胜春, 司佳钧. Sc/Y掺杂对FeCoNiCrAl高熵合金微观组织及高温氧化性能的影响[J]. 材料保护, 2025, 58(6): 65-73. LI Dongqing, ZHENG Shuhui, GU Jian, LIU Shengchun, SI Jiajun. Effect of Sc/Y Co-Doping on Microstructure and High-Temperature Oxidation Properties of FeCoNiCrAl High-Entropy Alloys[J]. Materials Protection, 2025, 58(6): 65-73. DOI: 10.16577/j.issn.1001-1560.2025.0097
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