原位生成金属间化合物／Ｆｅ－Ｃｒ－Ｎｉ复合材料的耐蚀性杨霓虹，柯伟，张玉生（西南交通大学 成都６１００３１）（中国科学院金属腐蚀与防护研究所沈阳１１００１５）１前言铬、镍和铝含 量很高的铁基合金在一定条件下可生成大量均匀分布的金属间化合物，形成原位生成的金属间化合 物／Ｆｅ－Ｃｒ－Ｎｉ复合材料ｌ‘］．金属间化合物具有很高的硬度，而且耐蚀性良好，同具有 优良耐蚀性的Ｆｅ－Ｃｒ－Ｎｉ合金基体复合所形成的材料，既有良好的耐磨性，又有优良的耐蚀 性．本工作用电化学方法研究了一种原位生成的耐蚀耐磨金属间化合物／Ｆｅ－Ｃｒ－Ｎｉ复合材 料的耐蚀性，及金属间化合物含量对耐蚀性的影响．２试验方法以Ｆｅ－Ｃｒ－Ｎｉ合金为基，经 调整工艺制成金属间化合物体积百分含量依次为１％、５％、１０％、和２７％的四种试样．表ｌ 是原始合金化学成分及生成１０ＶＯＩ％的金属间化合物时对应的基体和金属间化合物的化学成分 ．在８０ｏＣ下，采用动电位法测定各试样在模拟湿法磷酸生产介质中的阳极极化曲线．试样先在 介质中静置１０分钟使电位稳定，然后以６０ｍＶ／ｍｉｎ的速度正向扫描．扫描电位范围为一２ ７０～１１００ｍＶ（ｖｓ．ＳＣＥ）·３试验结果与讨论图１是复合材料的微观组织，杆状组织 即生成的金属间化合物．图２是各试样对应的阳极极化曲线．可见该腐蚀体系为可钝化体系，各试 样的电化学参数值相差不大．致钝电位约为一１８０ｍＶ，致钝电流密度ｉｍ。ｘ低于１．ｏｍＡ ／ｃｍ’，维钝电流密度ｉ。为０．０２～０·０３ｍＡ／ｃｍ‘，钝化电位宽度Ｖｐ约为８５０ ｍＶ．较低的致钝电位与较小的致钝电流密度，表明该体系极易钝化．相当宽的稳定钝化电位范围 与较小的维钝电流密度，表明该体系具有优良的钝性．图３是各电化学参数与金属间化合物体积百 分含量的关系曲线．体系自腐蚀电位Ｅｃ。ｒｒ随金属间化合物含量增加而升高，表明该金属间化 合物具有较基体更正的稳定电位．这同Ｌｅｎａｌ‘］的研究结果是一致的．随金属间化合物含量 的增加，材料的组织不均匀性增强，形成钝化膜的难度也加大，因而致钝电流密度ｊｍ。ｘ上升． 同样地，随金属间化合物含量增加，钝化膜的组织和化学组成的不均匀性增维钝电流密度Ｖ最初随 金属间化合物含量增加而升高，可认为是钝化膜的组织与组成不均匀性增强的结果．但当金属间化 合物含量高达２７ｖｏｌ％时，维钝电流密度反而低于金属间化合物含量为１０ｖｏｌ％时的维钝
电流密度．其原因尚待进一步探讨．从上面试验结果与分析可看出，随金属间化合物含量增加，材 料的组织和化学不均匀性增强，材料的钝性总体呈下降的趋势．但因为材料中合金元素的含量较高 ，生长出一定量的金属间化合物后，基体的合金元素成分变化很小，且基体与金属间化合物的化学 成分之间相差也不很大，因此金属间化合物的出现并未造成材料耐蚀性明显下降．当相当多的金属 间化合物生成后，材料仍保持优良的耐蚀性．４．结论＿研究表明，原位生成的金属间化合物／Ｆ ｅ－Ｃｒ－Ｎｉ复合材料具有优良的耐蚀性．随金属间化合物含量增加，材料钝性有所下降，但降 低幅度不大．当相当多的金属间化合物生成后，材料仍保持优良的耐蚀性．参考文献｜｜１中国科 学院金属腐蚀与防护研究所．Ｆ５新材料的研制，内部研究报告，１９８７－７．２ＬｅｎａＡＪ ．ＭｅｔａｌＰｒｏｇｒｅｓｓ，１９５４Ａｕｇ，６６（２）：９４．ＣＯＲＲＯＳＩＯＮＲＥ ＳＩＳＴＡＮＣＥＯＦＣＯＭＰＯＳＩＴＥＳＯＦＦｅ－Ｃｒ－ＮｉＷＩＴＨＩＮＴＥＲＭＥＴＡ ＬＬＩＣＳＦＯＲＭＥＤＩＮＳＩＴＵ￥ＹａｎｇＮｉｈｏｎｇ（ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＪｉａｏｔ ｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ）ＫｅＷｅｉ；ＺｈａｎｇＹｕｓｈｅｎｇ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅｏ ｆＣｏｒｒｏｓｉｏｎａｎｄＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎｏｆＭｅｔａｌｓ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄ ｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｉｒｏｎ－ｂｅｄａｌｌｏｙｗｉｔｈ ｈｉｇｈｃｏｎｔｅｎｔｓｏｆｃｈｒｏｎｉｕｍ，ｎｉｃｋｌｅａｎｄｍｏｌｙｂｄｅｎｕｍｕ ｎｄｅｒｃｅｒｔａｉｎｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｃｏｕｌｄｇｅｎｅｒａｔｅｉｎｔｅｒｍｅｔａ ｌｌｉｃｓｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄｈｏｍｏｇｅｎｅｏｕｓｌｙｉｎｔｈｅａｌｌｏｙａｎｄｒ ｅｓｕｌｔｉｎｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｗｈｉｃｈａｒｅｒｅｓｉｓｔａｎｔｔｏｗｅａｒａｎｄ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎａｓｗｅｌｌ．Ｔｈｅｃｏｒｒｏｓｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｏｆｔｈｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｉｎａｓｏｌｕｔｉｏｎｓｉｍｕｌａｔｅｄｔｏｔｈａｔｉｎｐｈｏｓｐ ｈｏｒｉｃａｃｉｄｐｒｏｃｅｓｓｗａｓｅｖａｌｕａｔｅｄｗｉｔｈｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍ ｉｃａｌｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ．Ｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓ ｉｎｇｖｏｌｕｍｅｆｒａｃｔｉｏｎｏｆｉｎｔｅｒｍｅｔａｌｌｉｃｓ，ｔｈｅｐａｓｓｉｖ ｉｔｙｏｆｔｈｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｍａｔｅｒｉａｌｓｄｅｇｒａｄｅｓｓｌｉｇｈｔｌｙ． Ａｓａｗｈｏｌｅ，ｈｏｗｅｖｅｒ，ｔｈｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｕｎｄｅｒｓｔｕｄｙｗｉｔ ｈｖａｒｉｏｕｓａｍｏｕｎｔｏｆｉｎｔｅｒｍｅｔａｌｌｉｃｓｅｘｈｉｂｉｔｅｘｃｅｌｌ ｅｎｔｃｏｒｒｏｓｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎｒｅ ｓｉｓｔａｎｃｅ，Ｉｎｔｅｒｍｅｔａｌｌｉｃｓ／Ｆｅ－Ｃｒ－Ｎｉｃｏｍｐｏｓｉｔｅ，Ｐ ａｓｓｉｖｉｔｙ原位生成金属间化合物／Fe－Cr－Ni复合材料的耐蚀性@杨霓虹，柯伟， 张玉生$西南交通大学，中国科学院金属腐蚀与防护研究所１中国科学院金属腐蚀与防护研究所． Ｆ５新材料的研制，内部研究报告，１９８７－７．２ＬｅｎａＡＪ．ＭｅｔａｌＰｒｏｇｒｅｓ ｓ，１９５４Ａｕｇ，６６（２）：９４．ｒｉａｌｓｄｅｇｒａｄｅｓｓｌｉｇｈｔｌｙ．Ａｓ ａｗｈｏｌｅ，ｈｏｗｅｖｅｒ，ｔｈｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｕｎｄｅｒｓｔｕｄｙｗｉｔｈｖ ａｒｉｏｕｓａｍｏｕｎｔｏｆｉｎｔｅｒｍｅｔａｌｌｉｃｓｅｘｈｉｂｉｔｅｘｃｅｌｌｅｎ ｔｃｏｒｒｏｓｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎｒｅｓｉ ｓｔａｎｃｅ，Ｉｎｔｅｒｍｅｔａｌｌｉｃｓ／Ｆｅ－Ｃｒ－Ｎｉｃｏｍｐｏｓｉｔｅ，Ｐａｓ ｓｉｖｉｔｙ原位生成金属间化合物／Fe－Cr－Ni复合材料的耐蚀性@杨霓虹，柯伟，张玉 生$西南交通大学，中国科学院金属腐蚀与防护研究所１中国科学院金属腐蚀与防护研究所．Ｆ５新材料的研制，内部研究报告，１９８７－７．２ＬｅｎａＡＪ．ＭｅｔａｌＰｒｏｇｒｅｓｓ，１９５４Ａｕｇ，６６（２）：９４．