ⅰ.cu薄膜與機械研磨處理fe表面的腐蝕與擴散行為研究ⅱ.x65鋼表面高性能復合涂層缺陷處的局部腐蝕行為研究

1、復旦大學博士學位論文Ⅰ.Cu薄膜與機械研磨處理Fe表面的腐蝕與擴散行為研究Ⅱ.X-65鋼表面高性能復合涂層缺陷處的局部腐蝕行為研究姓名：鐘澄申請學位級別：博士專業(yè)：物理電子指導教師：李勁20090421Z 旦天尹葶士薩盤磁戈表面納米化后，3 1 6 不銹鋼發(fā)生馬氏體相變，這種奧氏體和馬氏體不同相的存在也會導致材料耐腐蝕性能的下降。4 ．在3 0 0 “ - ' 3 8 0 ℃溫度范圍內，砧在S M A T 制備的純F e 納米晶

2、表層中的擴散系數(shù)比舢在粗晶純F e 中的擴散系數(shù)高6 “ - ' 7 個量級，擴散激活能為1 ．4 0 e V ，明顯低于文獻報道的A l 在a - F e 中的擴散激活能( 2 ．2 8e V ) 。分析表明，擴散性能的提高源于納米晶表層中大量高密度位錯和高晶界儲能的非平衡晶界，以及在隨后的熱處理過程中高密度位錯的運動、湮滅過程。5 ．經(jīng)S M A T 處理的純F e 樣品在4 0 0 ℃低溫固體粉末滲鋁處理后，即可獲得一定～

3、元素滲入。而通過低溫結合中高溫的接續(xù)滲鋁法，可進一步顯著改善滲層的質量，滲鋁層的厚度更厚( 約為2 0 t a n ) 且分布十分均勻連續(xù)。經(jīng)過滲鋁處理后，S M A T 純F e 樣品的陽極腐蝕電流密度顯著下降，且經(jīng)低溫接續(xù)滲鋁處理的樣品出現(xiàn)了明顯的鈍化行為，表明低溫滲鋁處理可顯著改善S M A T 樣品的抗腐蝕性能。第二部分：電化學阻抗譜( E I S ) 技術被廣泛應用于表征涂層性能以及鋼鐵基體在涂層下所發(fā)生的腐蝕反應。然而，傳統(tǒng)

4、的E I S 測量所得的電化學阻抗信號來自于整個工作電極，它反映的是宏觀電極的一個平均行為。這就會導致鋼鐵在涂層的一些微小缺陷，如針孔處所發(fā)生的局部電化學腐蝕反應過程“淹沒“ 在平均信號之中。局部電化學阻抗譜( L E I S ) 技術的出現(xiàn)為研究涂層在局部的退化行為以及鋼鐵基體在涂層缺陷處所發(fā)生的局部腐蝕行為提供了廣泛的可能性。目前，涂層／基底鋼鐵體系的電化學腐蝕行為研究，大多采用傳統(tǒng)的整體阻抗分析，鮮有研究報道關注于電極表面的局部電

5、化學阻抗特性。因此，本部分的工作采用局部電化學阻抗( L E I S ) 技術研究了涂覆有高性能復合涂層( H P C C ) 的管線鋼樣品，在涂層缺陷處的局部腐蝕過程與機制?？紤]管線鋼實際使用環(huán)境，實驗介質為近中性p H 的N S 4 溶液。并與針對整個工作電極測量所得的傳統(tǒng)電化學阻抗譜結果進行了對比。該工作對揭示近中性p H 溶液中，管線鋼在涂層缺陷處的局部腐蝕行為有重要科學意義和實踐意義。主要研究結果如下：1 ．涂層缺陷處的局部電