Mn化合物结构对Fe-Mn基钢钝化膜耐蚀性的影响

利用阳极极化曲线、俄歇电子能谱(AES)以及X射线光电子谱(XPS)测试技术研究Fe-25Mn和Fe-24Mn-4Al-5Cr钢分别在1 mol/L Na_(2)SO_(4)溶液和30%NaOH溶液中的钝化行为、钝化膜的成分及钝化膜的结构变化,得出Mn化合物结构对Fe-Mn基钢钝化膜耐蚀性的影响规律。研究结果表明:在1 mol/L Na_(2)SO_(4)溶液中,Fe-25Mn钢处于活化溶解状态,Fe-24Mn-4Al-5Cr钢则呈现钝化状态,钝化膜中Mn元素贫乏,Al、Cr元素富集;钝化膜主要由致密的Al_(2)O_(3)和Cr_(2)O_(3)组成,结构疏松的Mn_(2)O_(3)发生溶解,降低了Fe-Mn基钢钝化膜耐蚀性。在30%NaOH溶液中,Fe-25Mn钢表现出与Fe-24Mn-4Al-5Cr钢相近的钝化能力,钝化膜中只出现Mn元素的富集,结构致密的Mn(OH)_3是钝化膜的有效保护组分,显著提高了Fe-Mn基钢钝化膜的耐蚀性。

钝化时间对Fe30Mn9Al合金钝化膜半导体特性影响

运用电化学阳极钝化技术对Fe30Mn9Al合金在1 mol/L Na_2SO_4溶液中进行不同时间的表面钝化处理;利用俄歇电子能谱(AES)、X射线光电子能谱(XPS)表面分析技术及Mott-Schottky曲线测试技术研究钝化时间对Fe30Mn9Al合金钝化膜的组成结构与半导体特性的影响。结果表明:Fe30Mn9Al合金在1 mol/L Na_2SO_4溶液中钝化15 min所得钝化膜分为内外2层,外层具有n型半导体特征,由Fe_2O_3、Al_2O_3、Mn_2O_3、FeOOH和AlOOH组成,内层具有p型半导体特征,由MnO组成。随着钝化时间由15 min增至5 h,钝化膜中的MnO溶解,Mn含量降低,Fe、Al填充Mn留下的空位在膜内富集,Fe、Al氧化物转变为Fe、Al氢氧化物,钝化膜由FeOOH、AlOOH和Mn_2O_3组成,具有n型半导体特征。与钝化15 min所得钝化膜相比,钝化5 h所得钝化膜的施主浓度ND由2.58′10^(21) cm^(-3)降至1.96′10^(21) cm^(-3),平带电位Efb由–283 mV降至–366 mV,钝化膜的保护性能提高。