等離子滲鍍鉻電化學(xué)耐蝕性的研究.pdf

1、本文采用雙層輝光等離子表面合金化技術(shù),在45鋼、40Cr鋼、T10鋼和3Cr13不銹鋼表面,實(shí)施7000Cx4h等離子滲鍍鉻處理,并對(duì)表面改性層進(jìn)行了金相組織觀(guān)察、掃描電鏡(SEM)分析、滲鍍鉻層成分(GDS和EDS)檢測(cè)、表面硬度及分布測(cè)試、晶體結(jié)構(gòu)的X射線(xiàn)衍射(XRD)、滲鍍鉻層電化學(xué)性能和極化曲線(xiàn)考核及各種檢測(cè)結(jié)果的討論,探討了等離子滲鍍鉻層的電化學(xué)性能及腐蝕機(jī)理。研究結(jié)果如下:
　　(1)實(shí)施等離子滲鍍鉻工藝后,在表面均形

2、成了由鉻的擴(kuò)散層和沉積層組成的改性層,基體中的組織、結(jié)構(gòu)等無(wú)明顯變化,改性層與基體結(jié)合較好;沉積層厚度達(dá)4~6/lm,平均含鉻量達(dá)45Vo,表面是細(xì)小的胞狀組織,分布均勻,且較為致密;45鋼、40Cr鋼和3Cr13不銹鋼在擴(kuò)散層中出現(xiàn)了較為明顯的貧碳層,T10鋼則不明顯;GDS檢測(cè)鉻擴(kuò)散層厚度達(dá)8~9Um,且鉻含量呈梯度分布,增強(qiáng)了表面冶金結(jié)合強(qiáng)度。
　　(2)滲鍍鉻處理后的自腐蝕電位穩(wěn)定值、極化電阻均較原樣均有所增加,明顯提高了

3、原樣在腐蝕介質(zhì)中的耐蝕性。中性溶液中滲鍍鉻試樣的極化電阻約為原樣的3倍,酸性溶液中滲鍍鉻試樣的極化電阻約為原樣的2倍;40Cr滲鍍鉻處理后,在IM H2S04溶液中耐蝕性能較原樣提高2倍多;T10鋼和3Cr13在2.5％ HCl溶液中分別較原樣提高2倍和6倍,45鋼和T10鋼在IM的NaCl溶液中耐蝕性能分別較原樣提高4倍和2倍,T10鋼在4Vo NaOH溶液耐蝕性能較原樣提高了10倍。基體中本身所含的碳和合金元素鉻對(duì)滲鍍鉻處理改善耐蝕

4、性方面,均有著有益的作用。
　　(3)滲鍍鉻處理樣與原樣相比,在酸性溶液中具有更低的活性溶解速度和更優(yōu)的鈍化性能;滲鍍鉻層未改變材料在中性溶液中的陰極反應(yīng)歷程,陽(yáng)極塔菲爾斜率降低,陽(yáng)極極化率增加,但只是發(fā)生在缺陷處;滲鍍鉻層在堿性溶液中耐蝕性提高,但Cr203鈍化膜在堿中易溶解,故鈍化性能有輕微的降低。
　　(4)滲鍍鉻層的防護(hù)特性在于:它減小了腐蝕介質(zhì)在電極表面的集聚,阻擋了反應(yīng)物和腐蝕產(chǎn)物的傳輸,增加了回路電阻,表面缺陷