采用双辉等离子渗金属技术在0Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢表面制备渗锆合金层,然后将其分别置于在0.5 mol·L-1 HCl溶液、3.5%NaCl溶液、0.5 mol·L-1 NaOH溶液中进行电化学腐蚀试验,另在静态空气中进行了1 000~1 150 ℃的高温氧化试验,研究了渗锆合金层的耐腐蚀性能及抗高温氧化性能,并与不锈钢基体进行了对比.结果表明:在三种溶液中,不锈钢基体的相对腐蚀速率分别为渗锆合金层的24.43倍、2.44倍、1.90倍,不锈钢基体表面发生了较为严重的腐蚀,而渗锆合金层只出现了局部腐蚀坑,这是因为在腐蚀过程中其表面形成了一层致密的ZrO2钝化膜;不锈钢基体和渗锆合金层的氧化质量增加曲线都基本遵从抛物线规律;在1 150 ℃氧化20 h后,不锈钢基体表面氧化严重,而渗锆合金层的表面形貌较好,存在少量孔洞,组织相对致密.

所属栏目

试验研究国家自然科学基金资助项目(51264007);国家自然科学基金青年基金资助项目(51201043);广西科学研究与技术开发科技攻关计划项目(桂科攻12118020-2-2-1);广西信息材料重点实验室项目(1210908-10-Z)

收稿日期

2013/12/162014/11/18

作者单位

陆小会:桂林电子科技大学材料科学与工程学院, 桂林 541004
高原:桂林电子科技大学材料科学与工程学院, 桂林 541004
张焱:桂林电子科技大学材料科学与工程学院, 桂林 541004
韦文竹:桂林电子科技大学材料科学与工程学院, 桂林 541004
张光耀:桂林电子科技大学材料科学与工程学院, 桂林 541004
王成磊:桂林电子科技大学材料科学与工程学院, 桂林 541004

备注

陆小会(1989-),女,山东济宁人,硕士研究生.

引用该论文:

LU Xiao-hui,GAO Yuan,ZHANG Yan,WEI Wen-zu,ZHANG Guang-yao,WANG Cheng-lei.Corrosion Resistance and High Temperature Oxidation Resistance of Zr-alloyed Layer Formed on 0Cr18Ni9Ti Stainless Steel Surface[J].Materials for mechancial engineering,2015,39(5):42～47
陆小会,高原,张焱,韦文竹,张光耀,王成磊.0Cr18Ni9Ti不锈钢表面渗锆合金层的耐腐蚀性能及抗高温氧化性能[J].机械工程材料,2015,39(5):42～47

参考文献

【1】

谢锡善.我国高温材料的应用与发展[J].机械工程材料,2004,28(1):2-8.

【2】

GOMEZ R,LOPEZ T.Dehydroxylation and the crystalline phases in sol-gel zircornia[J].Journal of Sol-Gel Science and Technology,1998,11:309-319.

【3】

高原,徐晋勇,高清.双层辉光离子渗金属技术特点[J].中国工程科学,2008,10(2):26-29.

【4】

DAVIES D P,ADCOCK P L,TORPIN M.Bipolar plate materials for solid polymer fuel cells[J].Applied Electrochemistry,2000,30:101-105.

【5】

WANG H L,SWEIKART A M,TRUNER A J.Stainless steel as bipolar plate material for polymer electrolyte membrane fuel cells[J].J Power Sources,2003,115:243-251.

【6】

王振霞,王田喆,谢燕翔.不锈钢表面等离子铌合金化工艺及性能[J].核技术,2011,34(1):36-39.

【7】

罗宏,龚敏.奥氏体不锈钢的晶间腐蚀[J].腐蚀科学与防护技术,2006,18(5):357-360.

【8】

王礼银.奥氏体不锈钢活性屏离子渗氮的研究[D].青岛:青岛科技大学,2007:7-8.

【9】

师昌绪,李恒德,周廉.材料科学与工程手册[M].北京:化学工业出版社,2004:187-192.

【10】

蔡航伟,高原,马志康.钨钼钇等离子共渗工艺及渗层组织的研究[J].表面技术,2012,41(2):16-19.

【11】

韩海豹,徐送宁,王胜刚.纳米晶304不锈钢高温氧化膜中氧元素的XPS研究[J].沈阳理工大学学报,2012,31(1):16-18.

【12】

史小波.合金元素对Ti-Si共晶合金高温氧化性能的影响[D].南宁:广西大学,2007:18-19.

【13】

蔡建平,李波.热喷涂陶瓷涂层[J].机械工程材料,2000,24(1):5-7.

【14】

顾守仁.不锈钢手册[M].北京:机械工业出版社,1987:645-647.

【15】

罗新文,罗方承.锆铪材料的性质、应用、生产技术与发展前景[J].江西冶金,2009,29(4):39-41.