Cl-对高氮不锈钢在0.5mol/LNaOH溶液中腐蚀行为的影响

自20世纪80年代末高氮奥氏体不锈钢（简称高氮不锈钢，HNSS）受到国际冶金界的重视以来，其使用范围日益扩大。在高氮不锈钢中，氮元素可以替代镍元素起到稳定奥氏体的作用，改善材料的力学性能，使材料具有较高的屈服强度和拉伸强度，增加材料的延展性，使材料具有高的断裂韧性。同时，氮元素对局部腐蚀的影响约为铬元素的20倍，使材料具有优良的抗点蚀能力。氮在钢中容易出现偏析和气孔、时效硬化等问题，这限制了高氮不锈钢的应用。 不锈钢具有良好耐蚀性的原因是其表面形成了有保护性的钝化膜，这层钝化膜阻止了金属和腐蚀性离子的接触，降低金属的腐蚀速率。但是对于高氮不锈钢表面钝化膜目前还缺乏系统研究。通常不锈钢在碱性溶液中形成的钝化膜具有良好的保护作用，为了更好地表征Cl-对高氮不锈钢钝化膜的影响，本工作选择在0.5mol/LNaOH溶液中加入NaCl，利用极化曲线、电化学阻抗谱和电容-电位曲线，研究Cl-含量对高氮不锈钢腐蚀行为的影响。 试验材料为高氮不锈钢，其化学成分（质量分数）为：0.04%C，0.24%Si，15.80%Mn，0.017%P，0.005%S，18.40%Cr，2.19%Mo，0.66%N，余量Fe。先将原材料在JNL-172KL高真空炉中冶炼，然后浇铸成铸锭，再依次经过锻造、热轧和冷轧。然后，对高氮不锈钢进行固溶处理，即在1050℃下保温30min，然后水淬并冷却到室温。将固溶处理后的高氮不锈钢线切割成10mm×10mm×5mm的试样，再用丙酮除油，将试样与铜导线焊接后用环氧树脂密封，露出1cm2的工作面积。测试前，用240#～800#SiC水砂纸逐渐打磨所有试样表面，然后用蒸馏水冲洗干净，吹干后置于干燥器中备用。 用光学显微镜观察固溶处理后高氮不锈钢的显微组织；采用X射线衍射仪分析高氮不锈钢的相组成。分析结果表明： （1）高氮不锈钢在碱性NaCl溶液中具有良好耐蚀性，极化曲线表现出阳极钝化特征，Cl-浓度对点蚀电位无显著影响，钝化电流密度随Cl-浓度的增加而增大。 （2）当Cl-浓度增加到1.00mol/L时，高氮不锈钢表面生成的钝化膜呈n型半导体，仍然具有良好的保护性，钝化膜的载流子密度随着Cl-浓度的增加而增大。