等离子体源渗氮304L奥氏体不锈钢改性层的耐蚀性能

采用等离子体源渗氮技术经450℃×6 h在304L奥氏体不锈钢表面获得了厚度约为15μm、峰值氮浓度高达25 at%的单一面心结构的γΝ相改性层。研究了γΝ相改性层在3.5%NaCl溶液中的耐腐蚀性能,分析了其钝化膜的化学组成,并与原始304L不锈钢相比较。结果表明:γΝ相改性层的阳极极化曲线未发生明显的点蚀击穿,自腐蚀电位比原始不锈钢提高了323 m V(SCE),维钝电流密度低一个数量级。γΝ相钝化膜的EIS与原始不锈钢钝化膜相比,其容抗弧直径增大,相位角平台变宽,采用等效电路Rs-(Rct//CPE)拟合的电荷转移电阻Rct由原始不锈钢3.05×10~4Ω·cm~2增至1.98×105Ω·cm2,计算的双电层电容Cdl由313μF/cm~2降低至70.3μF/cm~2。γΝ相钝化膜具有双层结构,外层是Fe、Cr氢氧化物和氧化物构成,内层以Cr_2O_3为主,N主要以离子键类型的Fe Nx和Cr Nx形式存在。与原始奥氏体不锈钢相比,γΝ相钝化膜更加致密,具有保护性的Cr_2O_3阻碍层增厚,增强了γΝ相改性层的耐蚀性能。