電化學(xué)滲氮對(duì)不銹鋼表面結(jié)構(gòu)的影響
引用本文
陳真勇, 魏欣欣, 徐妍婷, 張波, 馬秀良. 電化學(xué)滲氮對(duì)不銹鋼表面結(jié)構(gòu)的影響[J]. 材料研究學(xué)報(bào), 2024, 38(3): 161-167
CHEN Zhenyong, WEI Xinxin, XU Yanting, ZHANG Bo, MA Xiuliang. Effect of Electrochemical Nitriding on the Surface Structure of Stainless Steel[J]. Chinese Journal of Materials Research, 2024, 38(3): 161-167
DOI:10.11901/1005.3093.2023.201
電化學(xué)滲氮對(duì)不銹鋼表面結(jié)構(gòu)的影響
陳真勇1,2, 魏欣欣3, 徐妍婷1,2, 張波3, 馬秀良3,4
1. 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 沈陽 110016
2. 中國科學(xué)院金屬研究所 沈陽材料科學(xué)國家研究中心 沈陽 110016
3. 松山湖材料實(shí)驗(yàn)室 大灣區(qū)顯微科學(xué)與技術(shù)研究中心 東莞 523830
4. 中國科學(xué)院物理研究所 北京 100190
摘要
使用原子力顯微技術(shù)和透射電子顯微技術(shù)等手段,研究了電化學(xué)滲氮的304L不銹鋼多尺度下表面結(jié)構(gòu)的演變。結(jié)果表明,在電化學(xué)滲氮電位下304L不銹鋼表面發(fā)生了鈍化膜的局部陰極還原、金屬基體的微區(qū)陽極溶解以及溶解的金屬陽離子再沉積,從而形成了起伏幅度為幾十納米的微觀粗糙表面。在掃描透射成像模式下進(jìn)行的超級(jí)能譜分析結(jié)果表明,表面沉積物的主要組成是Fe的氧化物,進(jìn)一步佐證了在滲氮過程中發(fā)生了Fe的微區(qū)陽極溶解和Fe陽離子的再沉積過程。
關(guān)鍵詞:材料表面與界面; 表面結(jié)構(gòu)演變; 電化學(xué)滲氮; 透射電子顯微技術(shù); 原子力顯微技術(shù); 304L不銹鋼
圖4 304L不銹鋼電化學(xué)滲氮前后的剖面顯微圖像
圖6 304L不銹鋼滲氮前后的電化學(xué)阻抗譜
結(jié)論
(1) 在電化學(xué)滲氮過程中304L不銹鋼的表面變得粗糙,表面起伏幅度約為100 nm。
(2) 在電化學(xué)滲氮電位下電極表面伴隨著微陽極溶解和金屬離子在微陰極的再沉積,從而產(chǎn)生了微觀起伏的粗糙表面。
(3) 電化學(xué)滲氮提高了304L不銹鋼的抗點(diǎn)蝕性能,提高了金屬/氧化膜的界面性能,支持了N使不銹鋼耐蝕性提高的界面富集機(jī)制。
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標(biāo)簽: 材料表面與界面, 表面結(jié)構(gòu)演變, 電化學(xué)滲氮, 透射電子顯微技術(shù), 原子力顯微技術(shù), 304L不銹鋼
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