添加Mo提升AlCoCrFeNi2.1涂层在含氯熔盐环境中的长期耐蚀性

高速激光熔覆的原料粉末是将预合金AlCoCrFeNi2.1粉末（15–53 μm）与Mo（＜5μm）粉末机械混合制得。以奥氏体304H不锈钢板（100 mm × 50 mm × 7 mm）作为基体。激光功率为1.8 kW，扫描速度为3000 mm min⁻¹，送粉速率为0.5 r min⁻¹，道间搭接率为75%，沉积头与基体表面之间的离焦距离（工作距离）为14 mm，离焦量为−1 mm。

热腐蚀试验在四种材料上进行，包括不同Mo含量的激光熔覆高熵合金涂层（Mo-0、Mo-3和Mo-7）以及作为对比的Inconel 625合金。

从熔覆态涂层上切取试验试样（10 mm × 10 mm × 3 mm），打磨抛光至镜面。试样在涂盐前预热至120°C。将含75 wt.% KCl和25 wt.% Na2SO4的水溶液喷涂到加热的试样表面，使载盐量达到2.5 ± 0.1 mg cm⁻²，沉积溶液干燥后形成表面盐膜。在650°C下持续24 h，循环结束后试样冷却，用分析天平称重，并重新涂覆新鲜盐。总暴露时间为168 h。

在Mo-0合金中，EBSD揭示出一种典型的双相组织，主要由FCC枝晶以及枝晶间的BCC组成相构成。相含量定量结果为86.50%的FCC和13.50%的BCC。SEM/BSE图像证实了该形貌，显示出被枝晶间区域分隔开的FCC枝晶；而EDS面分布结果表明，枝晶间组成相中Al显著富集，这与BCC相的特征相符。

在Mo-3合金中，枝晶形貌基本得以保留。EBSD分析确认FCC为主要枝晶相、BCC为主要枝晶间组成相，同时还揭示出少量μ相的出现。相含量为85.46% FCC、12.34% BCC和2.21% μ。μ相主要分布在枝晶间区域内部或其邻近位置，表明添加Mo后开始形成拓扑密排（TCP）相关组成相。与此同时，SEM成像显示出EBSD未能捕捉到的额外衬度差异。FCC枝晶表现出多种具有不同衬度的亚组成相，枝晶间区域则呈现出明暗交替的组成相。EDS面分布进一步表明，枝晶间区域富集Al和Mo，而μ相相对于周围基体表现出显著的Cr富集。

在Mo-7合金中，枝晶骨架转变为由FCC和BCC区域交替构成的细化带状组织。与此同时，BCC相的分数显著增加，达到24.74%，而FCC分数降至71.37%。μ相分数也略微增加至3.90%，并且仍优先与含BCC的区域伴生。

对Mo-3的TEM表征揭示出一种化学上复杂的显微组织：枝晶间区域为由BCC-σ层片状组成相与μ析出相构成的组织，枝晶内部则含有多种成分分化的FCC变体。

这些结果表明，Mo含量的增加显著增强了元素分配，并逐步推动显微组织由相对简单的FCC主导型枝晶/枝晶间组合，向更加非均质的FCC/BCC/TCP组织演变。

热力学计算与实验观察指向同一个随Mo变化的趋势：Mo含量的增加促进了TCP相关相的稳定性，并改变了FCC/BCC相的平衡。

24小时后，所有HEA涂层的表观增重均高于Inconel 625，顺序为Mo-7 > Mo-3 > Mo-0。

直至96小时的时段内，这种随Mo变化的趋势总体上得以保持，表明在当前熔盐条件下，添加Mo会导致更高的初期至中期腐蚀响应。

168小时后，Mo-7的最终表观增重与Inconel 625相当，且略低于后者，表明在当前暴露条件下具有可与之竞争的长期耐蚀性。

Mo 添加对激光熔覆MoX（AlCoCrFeNi2.1）100-X高熵合金涂层在含氯熔盐中的高温腐蚀行为表现出明显的双重作用，即‌初期腐蚀加速、长期腐蚀趋于稳定‌。

‌（1）‌ 在初期暴露阶段，高 Mo 添加会促进腐蚀退化。暴露 24 h 后，Mo-7 的表观增重达到 Mo-0 的 142.9%。这种加速作用主要归因于含 Mo 氧化物的生成与挥发，以及 Mo 辅助的盐反应——它们使初生腐蚀氧化皮失稳、孔隙率增大，并增强了含氧与含氯物质的传输。

‌（2）‌ 富 Mo 高熵合金涂层（Mo-7）的耐腐蚀性能显著提升。在长期暴露过程中，Mo-7 的表观抛物线速率常数比 Mo-0 低 92.1%，比 Inconel 625 低 73.3%。这一改善源于其形成了致密的富 Cr/Al 多层腐蚀结构，该结构能够限制物质向内传输、抑制 MoO3 的持续挥发，并促使 Mo 在 Mo/Ni 相关的内层区域得以保留。

‌（3）‌ 高 Mo 添加还通过调控腐蚀路径与电化学不均匀性来抑制内部腐蚀。Mo-7 中重构形成的与 FCC/BCC/TCP 相关的组织架构降低了优先腐蚀路径的连续性，有利于形成更浅、更均匀的腐蚀前沿。同时，最大表面电位差由 Mo-0 的 31.90 mV 降至 Mo-7 的 8.52 mV，表明微电偶耦合作用减弱、相选择性腐蚀倾向降低。