Ce变质处理提高Fe-Cr-Ni中熵合金抗点蚀性的研究

摘要：

目的 研究Ce变质处理提高Fe-Cr-Ni中熵合金在3.5％NaCl溶液中抗点蚀性的机理.方法 通过动电位极化实验,分析Ca变质处理与Ce变质处理的Fe-Cr-Ni中熵合金的抗点蚀性.利用SEM和EDS等手段观察了经不同变质处理后合金中夹杂物的形貌和元素组成,并结合阻抗谱分析与XPS技术研究了Ce对钝化膜保护力的影响.结果 经不同变质处理的Fe-Cr-Ni中熵合金中的夹杂物形态不同,Ca变质处理合金中夹杂物为CaO-Al2O3和CaS-Al2O3复合夹杂物.在腐蚀过程中,CaS优先溶解导致点蚀萌生.Ce变质处理合金中夹杂物是具有核壳结构的(Ce,Si)xOy-(Al,Mn)xOy稀土复合夹杂物,降低了点蚀敏感度,提高了抗点蚀性.在3.5％NaCl溶液中,Ca变质处理Fe-Cr-Ni中熵合金的腐蚀电流密度为3.108×10?6μA/cm2,Ce变质处理Fe-Cr-Ni中熵合金的腐蚀电流密度为4.883×10?7μA/cm2,其腐蚀电流密度降低了85％.Ca变质处理与Ce变质处理的Fe-Cr-Ni中熵合金的容抗弧均呈不完整的半圆状,钝化膜与基体间的电荷转移电阻分别为1.872×105?·cm2和4.312×105?·cm2,Ce变质处理合金钝化膜中电荷转移电阻提高了1.3倍.稀土铈提高了钝化膜的Cr+Ni/Fe+Mn阳离子比,Ca变质处理与Ce变质处理的Fe-Cr-Ni中熵合金钝化膜的Cr+Ni/Fe+Mn阳离子分别为1.66和1.2.XPS分析结果同样表明,Ce变质处理Fe-Cr-Ni中熵合金钝化膜具有更好的保护性.结论 和Ca变质处理Fe-Cr-Ni中熵合金相比,Ce变质处理合金具有更优异的抗点蚀性,这主要归因于稀土元素Ce的影响,一方面Ce使合金中的夹杂物改性,降低了点蚀敏感度;另一方面Ce增加了钝化膜的保护能力,提高了点蚀抗力.

关键词：稀土Ce、Fe-Cr-Ni中熵合金、点蚀、夹杂物、核壳结构、钝化膜

所属期刊栏目：51

分类号：TG172(金属学与热处理)

资助基金：山西省科技重大专项资助项目20181101016

在线出版日期：2022-04-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：117-127