Fe30Mn5Al合金氧化改性层的电化学腐蚀性能
2017-08-16朱雪梅张振卫王新建张彦生
朱雪梅,张振卫,王新建,张彦生
(大连交通大学 材料科学与工程学院,辽宁 大连116028)
Fe30Mn5Al合金氧化改性层的电化学腐蚀性能
朱雪梅,张振卫,王新建,张彦生
(大连交通大学 材料科学与工程学院,辽宁 大连116028)
将Fe30Mn5Al合金在800℃空气中循环氧化160h,在氧化层与基体之间获得厚度约为15μm的贫Mn,富Fe铁素体层,研究氧化改性贫Mn层对Fe30Mn5Al合金电化学腐蚀性能的影响。结果表明:在1mol·L-1Na2SO4溶液中,与原始合金相比,贫Mn层的阳极极化曲线呈自钝化,自腐蚀电位Evs SCE从-750mV提高至-130mV,钝化电流密度ip从310μA/cm2下降至29μA/cm2;电化学交流阻抗谱(EIS)的容抗弧直径及|Z|值增加,相位角平台变宽,利用等效电路Rs-(Rt//CPE)拟合的极化电阻Rt由2.7kΩ·cm2增至9.9kΩ·cm2;贫Mn层比合金基体具有更好的抗蚀性能。
Fe30Mn5Al合金;氧化改性层;阳极极化;电化学交流阻抗
Fe-Mn-(Al, Si)基合金具有低堆垛层错能,其特有的特征塑性机制,使其可能成为新一代低密度、高强高韧结构钢[1-3]。尽管对于Fe-Mn基合金的耐蚀性能的要求远低于耐蚀钢、甚至常规耐候钢,但在其结构材料应用的工况条件仍然需要保证良好的表面性能,而此类合金中含有大量降低耐腐蚀性能的元素Mn[4,5],因此,包括热化学扩散处理、热浸涂层、等离子体气相沉积薄膜和电化学阳极钝化等表面改性技术相继用于改善这类合金的抗腐蚀性能,以满足其工业应用的要求[6-10]。但是,Fe-Mn基合金高温下表现出不寻常的氧化特征[11-14],此类合金在600~1000℃温度区间氧化后,表面会生成一种具有不定形结构的非晶态铝酸盐MnAl2O4或硅酸盐Mn2SiO4,Mn的阳离子在铝酸盐和……
