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

1、復(fù)旦大學(xué)博士學(xué)位論文Ⅰ.Cu薄膜與機(jī)械研磨處理Fe表面的腐蝕與擴(kuò)散行為研究Ⅱ.X-65鋼表面高性能復(fù)合涂層缺陷處的局部腐蝕行為研究姓名：鐘澄申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專業(yè)：物理電子指導(dǎo)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(huì)導(dǎo)致材料耐腐蝕性能的下降。4 ．在3 0 0 “ - ' 3 8 0 ℃溫度范圍內(nèi)，砧在S M A T 制備的純F e 納米晶

2、表層中的擴(kuò)散系數(shù)比舢在粗晶純F e 中的擴(kuò)散系數(shù)高6 “ - ' 7 個(gè)量級(jí)，擴(kuò)散激活能為1 ．4 0 e V ，明顯低于文獻(xiàn)報(bào)道的A l 在a - F e 中的擴(kuò)散激活能( 2 ．2 8e V ) 。分析表明，擴(kuò)散性能的提高源于納米晶表層中大量高密度位錯(cuò)和高晶界儲(chǔ)能的非平衡晶界，以及在隨后的熱處理過程中高密度位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)、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(jié)合中高溫的接續(xù)滲鋁法，可進(jìn)一步顯著改善滲層的質(zhì)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(xué)阻抗譜( E I S ) 技術(shù)被廣泛應(yīng)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(yīng)。然而，傳統(tǒng)

4、的E I S 測(cè)量所得的電化學(xué)阻抗信號(hào)來自于整個(gè)工作電極，它反映的是宏觀電極的一個(gè)平均行為。這就會(huì)導(dǎo)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(xué)腐蝕反應(yīng)過程“淹沒“ 在平均信號(hào)之中。局部電化學(xué)阻抗譜( L E I S ) 技術(shù)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(xué)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(bào)道關(guān)注于電極表面的局部電

5、化學(xué)阻抗特性。因此，本部分的工作采用局部電化學(xué)阻抗( L E I S ) 技術(shù)研究了涂覆有高性能復(fù)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(jī)制?？紤]管線鋼實(shí)際使用環(huán)境，實(shí)驗(yàn)介質(zhì)為近中性p H 的N S 4 溶液。并與針對(duì)整個(gè)工作電極測(cè)量所得的傳統(tǒng)電化學(xué)阻抗譜結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比。該工作對(duì)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(xué)意義和實(shí)踐意義。主要研究結(jié)果如下：1 ．涂層缺陷處的局部電