交变电场脉冲钝化Fe24Mn4A15Cr反铁磁定膨胀合金及其耐蚀性研究
来源期刊：金属学报2012年第11期
论文作者：朱雪梅 曹雪梅 刘明 雷明凯 张彦生
文章页码：1357 - 1364
关键词：Fe-Mn-Al合金;脉冲钝化;钝化膜;电位衰减;阳极极化;电化学交流阻抗;
摘 要：采用交变电场脉冲钝化技术表面改性Fe24Mn4Al5Cr反铁磁定膨张合金.在1.0 mol/L Na2SO4溶液中通过脉冲钝化生长钝化膜,再在1.0 mol/L Na2SO4+0.5 mol/L H2SO4溶液中测定电位衰减曲线,以优化脉冲钝化工艺参数.利用AES和XPS分析优化工艺条件下生长的脉冲钝化膜化学组成、键合状态及其深度分布;利用阳极极化曲线和电化学阻抗谱测试脉冲钝化膜耐腐蚀性能,并与直流620 mV连续钝化15 min生长钝化膜相比较.研究发现,脉冲钝化膜中元素Al和Cr富集,元素Mn贫化,具有保护性的Al2O3和Cr2O3氧化物阻碍层增厚.脉冲钝化膜的阳极极化曲线呈自钝化,自腐蚀电位Ecorr由连续钝化膜的-360 mV增至-100 mV,维钝电流密度ip由2.6μA/cm2降至0.7μA/cm2,阳极极化性能与AISI 304不锈钢相当.脉冲钝化膜的EIS与连续钝化膜相比,其容抗弧直径及|Z|值增加,相位角平台变宽,利用等效电路Rs-（Rp∥CPE）拟合的脉冲钝化膜电阻Rp由连续钝化膜的14.8 kΩ·cm2增至54.0 kΩ·cm2,计算的有效电容CB则由14.0μF/cm2降至10.2μF/cm2.Fe24Mn4Al5Cr反铁磁定膨胀合金脉冲钝化膜的绝缘性提高,耐蚀性改善.
朱雪梅1，曹雪梅2，刘明1，雷明凯2，张彦生1
1. 大连交通大学材料科学与工程学院2. 大连理工大学材料科学与工程学院表面工程实验室
摘 要：采用交变电场脉冲钝化技术表面改性Fe24Mn4Al5Cr反铁磁定膨张合金.在1.0 mol/L Na2SO4溶液中通过脉冲钝化生长钝化膜,再在1.0 mol/L Na2SO4+0.5 mol/L H2SO4溶液中测定电位衰减曲线,以优化脉冲钝化工艺参数.利用AES和XPS分析优化工艺条件下生长的脉冲钝化膜化学组成、键合状态及其深度分布;利用阳极极化曲线和电化学阻抗谱测试脉冲钝化膜耐腐蚀性能,并与直流620 mV连续钝化15 min生长钝化膜相比较.研究发现,脉冲钝化膜中元素Al和Cr富集,元素Mn贫化,具有保护性的Al2O3和Cr2O3氧化物阻碍层增厚.脉冲钝化膜的阳极极化曲线呈自钝化,自腐蚀电位Ecorr由连续钝化膜的-360 mV增至-100 mV,维钝电流密度ip由2.6μA/cm2降至0.7μA/cm2,阳极极化性能与AISI 304不锈钢相当.脉冲钝化膜的EIS与连续钝化膜相比,其容抗弧直径及|Z|值增加,相位角平台变宽,利用等效电路Rs-（Rp∥CPE）拟合的脉冲钝化膜电阻Rp由连续钝化膜的14.8 kΩ·cm2增至54.0 kΩ·cm2,计算的有效电容CB则由14.0μF/cm2降至10.2μF/cm2.Fe24Mn4Al5Cr反铁磁定膨胀合金脉冲钝化膜的绝缘性提高,耐蚀性改善.
关键词：Fe-Mn-Al合金;脉冲钝化;钝化膜;电位衰减;阳极极化;电化学交流阻抗;
