Mn化合物结构对Fe-Mn基钢钝化膜耐蚀性的影响

利用阳极极化曲线、俄歇电子能谱(AES)以及X射线光电子谱(XPS)测试技术研究Fe-25Mn和Fe-24Mn-4Al-5Cr钢分别在1 mol/L Na₂SO₄溶液和30%NaOH溶液中的钝化行为、钝化膜的成分及钝化膜的结构变化,得出Mn化合物结构对Fe-Mn基钢钝化膜耐蚀性的影响规律。研究结果表明：在1 mol/L Na₂SO₄溶液中,Fe-25Mn钢处于活化溶解状态,Fe-24Mn-4Al-5Cr钢则呈现钝化状态,钝化膜中Mn元素贫乏,Al、Cr元素富集;钝化膜主要由致密的Al₂O₃和Cr₂O₃组成,结构疏松的Mn₂O₃发生溶解,降低了Fe-Mn基钢钝化膜耐蚀性。在30%NaOH溶液中,Fe-25Mn钢表现出与Fe-24Mn-4Al-5Cr钢相近的钝化能力,钝化膜中只出现Mn元素的富集,结构致密的Mn(OH)₃是钝化膜的有效保护组分,显著提高...     

铝与铬含量对Fe—Mn基合金电化学极化性能的影响

用测量阳极极化曲线与相应电化学参数方法研究Al与Cr含量对Fe-25Mn合金在1mol/L Na2SO4溶液中电化学极化行为的影响。在1mol/L Na2SO4溶液中,Fe-25Mn合金不能钝化。在Fe-25Mn合金中加入2．2％Al导至呈现一个广阔的活化－钝化转变区,并在高电位处显示钝化的趋势。进一步在Fe-25Mn-2.2Al合金中加入6．9％Cr则引致钝化能力显增加,并呈现窄的活化－钝化转变区及一个颇稳定的钝化区。Fe-25Mn-2.2Al-6.9Cr合金的维钝电流密度Ip接近1Cr13不锈钢的Ip值。还对加入Al或Cr和Al与Cr的优化组合提高Fe-Mn基合金钝化性能的原因进行了简单的讨论。     

高铝Fe-Mn基合金热氧化表面改性层的腐蚀行为

在800℃空气中对Fe30Mn9Al合金进行循环氧化160 h,利用X射线衍射(XRD)和电子探针显微分析(EPMA)技术,及稳态阳极极化和暂态交流阻抗测量技术,研究了高铝Fe-Mn基合金热氧化诱发贫Mn层的形成规律及其对耐蚀性能的影响.研究结果表明:Fe30Mn9Al合金热氧化表层主要由Mn2 O3、Al2 O3和MnAl2 O4组成,无铁氧化物存在;在氧化层与基体之间获得了厚度约为9μm、Mn含量15％的贫Mn铁素体层.相比Fe30Mn9Al合金,热氧化诱发贫Mn层在1 mol/L Na2 SO4溶液中的自腐蚀电位Ecorr从-568 mV提高至39 mV,维钝电流密度ip从21μA/cm2左右下降至1.6μA/cm2,极化电阻R由3.8 kΩ·cm2增至24.8 kΩ·cm2,耐蚀性能提高.     

离子束增强沉积TiN薄膜的耐蚀性

采用不同离子束入射方向的离子束增强沉积技术（IBED）在W18Cr4V高速钢表面沉积TiN薄膜.利用阳极极化曲线测试技术研究TiN薄膜在0.5mol/L H2SO4和3％ NaCl溶液中的耐蚀性.结果表明：在0.5mol/LH2SO4溶液中,离子束入射角度为45°时的TiN薄膜的阳极极化曲线呈现自钝化,自腐蚀电位Ecorr由原始高速钢的-400 mV增至-71 mV,致钝电流密度ib和维钝电流密度ip分别比原始试样降低4个和2个数量级,耐蚀性能显著提高.在3％ NaCl溶液中,离子束入射角度分别为0°、30°沉积的TiN薄膜的阳极极化曲线均呈现自钝化-点蚀击穿过程,随着入射角度的增加,自腐蚀电位和点蚀击穿电位升高,入射角度为45°时的TiN薄膜不发生点蚀破坏,自腐蚀电位Ecorr由原始高速钢的-600 mV增至-10 mV,具有高的抗点蚀性能.     

Fe32Mn3A18Cr反铁磁精密电阻合金Al2O3防护涂层的研究

用溶胶-凝胶法在Fe32Mn3A18Cr反铁磁精密电阻合金表面提拉制备Al2O3耐腐蚀防护涂层。采用X射线衍射分析涂层相结构,扫描电镜观察涂层表面形貌。在Fe32Mn3A18Cr合金表面形成连续、光滑的Al2O3涂层,具有（110）择优取向的γ-Al2O3结构。采用动电位阳极极化法测定涂层的电化学腐蚀性能表明,与原始合金相比较,在1mol／LNa2SO4溶液中,Al2O3涂层的自腐蚀电位提高了571 mV,自腐蚀电流密度降低了1个数量级以上,维钝电流密度降低了近1个数量级;在1％NaCl溶液中,自腐蚀电位与原始合金相当,自腐蚀电流密度降低了2个数量级,腐蚀电位高达2000mV（SCE）时仍未发生孔蚀击穿。而且,Al2O3防护涂层的耐均匀腐蚀和耐孔蚀性能均优于1Cr18Ni9Ti奥氏体钢。     

Fe32Mn3Al8Cr反铁磁精密电阻合金Al_2O_3防护涂层的研究

用溶胶-凝胶法在Fe32Mn3A18Cr反铁磁精密电阻合金表面提拉制备Al2O3耐腐蚀防护涂层。采用X射线衍射分析涂层相结构,扫描电镜观察涂层表面形貌。在Fe32Mn3A18Cr合金表面形成连续、光滑的Al2O3涂层,具有（110）择优取向的γ-Al2O3结构。采用动电位阳极极化法测定涂层的电化学腐蚀性能表明,与原始合金相比较,在1mol／LNa2SO4溶液中,Al2O3涂层的自腐蚀电位提高了571 mV,自腐蚀电流密度降低了1个数量级以上,维钝电流密度降低了近1个数量级;在1％NaCl溶液中,自腐蚀电位与原始合金相当,自腐蚀电流密度降低了2个数量级,腐蚀电位高达2000mV（SCE）时仍未发生孔蚀击穿。而且,Al2O3防护涂层的耐均匀腐蚀和耐孔蚀性能均优于1Cr18Ni9Ti奥氏体钢。     

等离子体源渗氮AISI 304不锈钢在3.5%NaCl溶液中钝化膜的稳定性

采用等离子体源渗氮技术对AISI 304奥氏体不锈钢进行表面渗氮处理.利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和电子探针显微分析(EPMA)技术,并结合电化学交流阻抗(EIS)测试技术和Zsimp Win软件拟合技术研究改性前后AISI 304奥氏体不锈钢的表面组成结构及在3.5%NaCl溶液中钝化膜的稳定性.研究结果表明,等离子体源渗氮AISI 304奥氏体不锈钢表面形成了氮浓度峰值为23.0%、厚度约为17μm的相改性层.改性前后AISI 304不锈钢在3.5%NaCl溶液中浸泡不同时间形成的钝化膜电极过程的等效电路为R(QR);浸泡时间为10 h时,与AISI 304不锈钢相比,γN改性层的钝化膜电阻R_p从3.615×10~4Ω·cm~2增加至3.765×105Ω·cm~2,增大了1个数量级,具有更好的耐点蚀性能.随着浸泡时间增加至48 h,γN相改性层的钝化膜电阻始终高于AISI 304不锈钢1个数量级,保持在105Ω量级,具有良好的稳定性.     

Fe24Mn4Al5Cr合金钝化膜的电子特性研究

采用Mott-Schottky曲线测试技术研究了Fe24Mn4Al5Cr合金在1 mol/L Na2 SO4溶液中经15 min、1 h和5 h钝化处理后钝化膜的电子特性.研究结果表明:Fe24Mn4Al5Cr合金在1 mol/L Na2 SO4溶液中形成的钝化膜具有n-p型半导体特征.随着钝化时间由15 min增加至...     

AZ31镁合金的电化学腐蚀行为

采用阳极极化和电化学阻抗谱(EIS)技术研究了AZ31镁合金的电化学腐蚀行为.阳极极化结果表明:AZ31镁合金在中性NaCl溶液中发生活化溶解,随Cl-浓度增加,腐蚀速率增加;在不同pH溶液中,随pH值增大发生由活化溶解向自钝化的转变,临界值为pH=10.5.电化学阻抗谱结果表明:在Ecorr-100mV电位下,阻抗谱由单一容抗弧组成,等效电路为Rs(QRt),表征析氢反应过程;在Ecorr电位和Ecorr 100mV电位下,阻抗谱由高频容抗弧和低频感抗弧组成,等效电路为Rs(QRt(LRL)),感抗弧的出现表明电极反应过程中存在中间产物Mg .     

Fe-Mn-Al与Fe-Mn奥氏体合金的高温氧化性能与组织结构

运用循环氧化与增重-时间法、扫描电镜(SEM)及X射线衍射分析(XRD)等技术研究了Fe-30Mn-5Al与Fe-25Mn合金在700℃～800℃空气中氧化的性状.在700℃,Fe-30Mn-5Al合金由于Al的优先氧化在其表面形成了Al2O3薄膜而提高其抗氧化性,氧化动力学规律由Fe-25Mn的直线性(Q0.9631= 0.9661×t)规律转变为抛物线规律(Q1.967= 0.0869×t).800℃时,由于氧化物的生长速率指数上升,氧化层显著增厚,循环氧化剥落严重,氧化动力学遵循亚平方抛物线规律(Q1.559= 2.49×t).初步阐明了合金元素Mn、Al及氧化温度对Fe-Mn基合金抗高温氧化性能的影响.