Ti/Nb–Mo析出相对于溴化物溶液中S44660点蚀影响的探究

人们认为在含氯溶液中Mo元素对不锈钢的耐点蚀性能起积极影响。而对于含溴溶液中Mo的影响的研究则不够清晰，而此前作者发现在含溴介质中S44660的耐蚀性更差，因此本文将深入探究Br(-)和Mo特殊作用的微观机制。我们利用循环计划测试和电极划痕测试研究了S44660在两种卤素介质当中的再钝化性能，发现循环计划测试无法很好地揭示其中的规律，而通过不同温度下的电极划痕测试，发现S44660在含溴介质中的临界再钝化温度更低，意味着其在使用中更容易失去再钝化的能力。结合浸泡实验以及EDS、SEM表征分析，证明在含溴介质当中，点蚀优先萌生在Ti/Nb析出相区域，Br会与Mo的氧化物络合生成可溶性物质，并向析出相外迁移，而非抑制腐蚀的不溶性物质，这与含氯介质中的Mo行为是不同的。我们通过FIB、TEM与GPA进一步研究Ti/Nb析出相，发现Ti、Nb、Mo三者形成了核壳结构的析出相，核体为富Ti相而壳层结构为Nb/Mo相，该核壳结构无Fe、Cr等元素分布，与基体金属形成了明显的界面；壳层结构中的Nb会被优先溶出，形成微缝隙。而GPA的表征则说明析出相区域存在应力场，在基体/壳层、/壳层/核体、基体/核体三类边界区域具有最大的应力，导致最大的晶格畸变量，并与微缝隙共同作用，促进了Mo自由溶解，加速了点蚀的发生。

上述成果以“Understanding the pitting mechanism of super ferritic stainless steel in bromide solutions: The role of Ti/Nb –Mo precipitates with a core–shell structure”为题发表于《Corrosion Science》期刊上。上述研究得到了国家自然科学基金的资助。

文章链接：https://doi.org/10.1016/j.corsci.2022.110176

Updated on Oct. 24, 2022.

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