[发明专利]一种提高不锈钢抗点蚀能力的方法

说明书

技术领域

本发明属于不锈钢材料表面处理技术领域，具体涉及一种提高不锈钢抗点蚀能力的方法。

背景技术

点蚀是易钝化金属或合金中最常见的腐蚀形式之一，往往发生在侵蚀性阴离子和氧化剂共存的环境下。该腐蚀因隐蔽性极强、破坏性极大，而被广泛重视和深入研究。研究重点之一就是如何改进材料的抗点蚀能力。

在溶液中添加缓蚀剂能有效提高材料的抗点蚀能力，但是这种方法在应用中有许多限制或不适用，比如用于燃料电池的阳极极板不能以在溶液中添加缓蚀剂而提高其抗点蚀能力([1]I.Avramova，D.Stoychev，Ts.Marinova，Applied Surface Science，2006，253：1365)；比如船舶所处的环境也不能通过添加缓蚀剂而改变。

通过改变材料合金成分或显微组织能有效提高材料的抗点蚀能力，但是这种方法可能引起材料的其他性能如力学性能的改变([2]Petch N J，J Iron Steel Inst，1953，174：25)，进而限制了其实用性。

对不锈钢材料进行表面处理能很好的改善其抗点蚀能力，也是现在研究最多、应用最广泛的提高材料抗点蚀能力的方法，比如对不锈钢进行表面钝化处理([3]De Las Heras C，Sanchez C，Thin Solid Films，1991，199：259)，其抗点蚀能力得到了提高；对不锈钢表面进行涂层处理能提高其抗点蚀能力([4]Yu Xing-wen，Materials Science andEngineering A，2000，A284：56)。现在用于提高不锈钢材料抗点蚀能力的表面处理技术研究的重点在于如何实现工艺简单、经济实用、应用广泛且无污染的表面处理技术。

发明内容

本发明的目的在于提出一种工艺简单、无污染的提高不锈钢抗点蚀能力的方法。

本发明提出的提高不锈钢抗点蚀能力的方法，是一种低温表面处理方法，包括两个步骤：首先采用电泳的方法在不锈钢试样上沉积稀土有机络合物薄膜，具体步骤如下，将不锈钢试样进行机械抛光后清洁表面、去除油污，然后在23-28℃，0.08-0.12mol/L的Ce(NO₃)₃乙醇溶液中，以石墨电极作为阳极，外加电位8-12V，在试样上电泳沉积，得到均匀的稀土有机络合物薄膜。

再用烘烤的方法得到稀土氧化物薄膜：将前述步骤得到的样品放置于定碳炉炉管中，通入高纯氮气除氧后，开始加热，并且在280-320℃时，保持25分钟以上，然后让样品随炉冷却，在不锈钢表面得到致密、平整的稀土氧化物薄膜。

附图1(a)为SEM加速电压100kV，放大1000倍条件下，经过上述处理所得316不锈钢样品的表面形貌图，从中可以看到，用上述方法能在不锈钢表面得到均匀致密的稀土氧化物薄膜，附图2为经过上述处理的316不锈钢样品表面能谱图。

对经过上述方法处理后的316不锈钢材料进行电化学测试，具体参数见实施例1，结果如图3所示。结果表明，处理后316不锈钢材料的点蚀破裂电位由处理前的0.32V(SCE)提高到0.65V(SCE)，自腐蚀电位由处理前的-0.17V(SCE)提高到-0.07V(SCE)，维顿电流由处理前的约5×10^-7A/cm²降到约5×10^-8A/cm²，处理后维顿电流降低了一个数量级。以上结果表明，处理后316不锈钢材料的抗点蚀能力得到了明显的提高。

附图说明

图1为SEM下，处理后样品的表面形貌图，其中图1(a)为表面形貌，图1(b)为进行极化曲线测试后的点蚀形貌。

图2为样品表面能谱图。

图3为表面处理前后，316不锈钢的极化曲线，其中虚线未处理的316不锈钢的极化曲线，实线为处理后316不锈钢的极化曲线。

图4为表面处理前后，304L不锈钢的极化曲线，其中虚线未处理的304L不锈钢的极化曲线，实线为处理后304L不锈钢的极化曲线。

具体实施方式

实施例1对316不锈钢进行表面处理及极化曲线测试