钢铁研究学报

作者：吴相助, 程石, SUNDAS Arshad, MARINA Afzal, FAIQA Barkat, 张子瑞, 吴开明

单位：高性能钢铁材料及其应用省部共建协同创新中心,冶金工业过程系统科学湖北省重点实验室,武汉科技大学国际钢铁研究院,湖北武汉430081

关键词：奥氏体不锈钢,Nb微合金化,电化学腐蚀,钝化膜,XPS

基金：广西省科技计划重大专项资助项目(AA22068080)

随着“双碳”战略的全面推进,中国对海洋清洁能源的开发已进入加速发展期。为提升304奥氏体不锈钢在海水中的耐蚀性能,通过向不锈钢中分别加入质量分数为0、0.03%、0.06%的Nb,研究不同Nb含量对其耐海水腐蚀性能的影响。结果表明,随着Nb含量的增加,304奥氏体不锈钢的晶粒尺寸明显减小。当304奥氏体不锈钢中的Nb质量分数从0增加到0.06%时,恒电位极化下的电流密度值从8.72 mA/cm²下降到3.60 mA/cm²,击穿电位(<i>E</i>_p)从160 mV增加到200 mV。由电化学阻抗谱得出,随着Nb含量的增加,钝化膜的耐腐蚀性能也相应提高,并且更加致密稳定。通过莫特-肖特基测试可知,304奥氏体不锈钢表面钝化膜的类型主要为n型半导体,并且0.06Nb钢的钝化膜中的载流子密度最小。通过X射线光电子能谱(XPS)分析可知,奥氏体不锈钢的钝化膜主要由铁、铬氧化物组成。另外较高的O^2-/OH^-比值说明钝化膜自我修复能力较好,随着Nb含量的增加而增大的O^2-/OH^-比值也可以解释微合金化后的奥氏体不锈钢耐腐蚀性能增强的原因。

来源：2025年第9期

《钢铁研究学报》期刊编辑部

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