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成膜电位对GH3536 在NaNO3 溶液中钝化膜性能的影响

2020-09-21尹瀛月霍金星马玉财孟翔宇张建华

电加工与模具 2020年4期

尹瀛月,霍金星,马玉财,孟翔宇,张建华

( 山东大学机械工程学院,高效清洁机械制造教育部重点试验室,国家试验机械工程教育示范中心,山东济南250061 )

锻件GH3536 是一种强度高、 耐腐蚀性和耐高温性优异的镍基高温合金,可广泛应用于国防科工等领域。 在低电流密度下,电化学加工锻件GH3536会在其表面生成一层钝化膜,阻碍金属基体中电子导体相与电解液中的负离子导体相的扩散,进一步减缓固液相间的离子电荷传输,从而影响材料的溶解去除速率[1]。 在电化学加工中,电场强度对钝化膜空间电荷层中离子和电子的迁移速率有重要影响,从而影响钝化膜的成形和破裂过程;然而,钝化膜的电场强度受半导体的电子结构影响[2-3],研究钝化膜的稳定性与其半导体特征的关系对电化学加工中钝化膜的去除具有理论指导意义。 Ries 等[4]采用俄歇电子能谱、Mott-Schottky 等测试方法对合金600 在酸性条件下钝化膜半导体特征研究中发现,合金600 钝化膜电子形态呈现P-N 型结构,外层N型膜主要以Fe2O3为主,内层P 型膜主要以Cr2O3为主。 Huang 等[5]利用电化学阻抗谱、Mott-Schottky 等测试方法分析了合金690 在不同pH 溶液中形成钝化膜的半导体成分及性能,结果表明,pH 值对钝化膜半导体化学成分和性能特征影响很大,其中在酸性条件下钝化膜的主要成分是Cr2O3,碱性条件下是Cr2O3和 Fe2O3的混合物。 张春霞等[6]采用极化曲线和电压-电容方法研究G3 镍基合金在不同温度的H2S 和Cl-条件下半导体的耐蚀性能, 结果表明,钝化膜在130 ℃下呈N-P 型半导体,而在205 ℃下呈现N 型半导体, 温度与工件的耐蚀性呈现反比关系。……

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