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收稿日期：2014-01-01基金项目：xxxxxxxxxxxxx资助项目（项目编号）作者简介：XXX（1973－），性别，职称，学历，主要从事某某方面的研究E-mail：[e-mail]第35卷第期大连交通大学学报Vol.351JOURNALOFDALIANJIAOTONGUNIVERSITY2014年9月Oct.2014文章编号：1673-9590(2014)S1-0000-00页面设置：上边距、下边距为2cm;左边距、右边距为2cm；页脚1.5cm;页眉1.75cm离子镀奥氏体Fe-Mn基合金表面改性层耐蚀性研究XXX1,YYY2,ZZZ2,AAA2（1.大连交通大学环境科学与工程学院，辽宁大连116028；2.大连交通大学材料科学与工程学院，辽宁大连116028）摘要：于奥氏体Fe-Mn基合金表面离子镀1Cr18Ni9Ti不锈钢薄膜.改性后的Fe-Mn基合金在1moll-1Na2SO4溶液中的耐均匀腐蚀性能和在1%NaCl溶液中的抗点蚀能力均明显优于未改性Fe-Mn基合金，甚至略优于1Cr18Ni9Ti不锈钢.Fe-Mn基合金表面改性后的耐蚀性，主要取决于改性层的结构、成分和缺陷.关键词：奥氏体Fe-Mn基合金；离子镀；均匀腐蚀；点蚀文献标识码：AStudyontheCorrosionResistanceofFe-MnBaseAlloySurfaceModifiedbyIonPlatingwith1Cr18Ni9TiStainlessSteelLIUMing1,LIUXin2,ZHUXue-mei2,ZHANGYan-sheng2(1.CollegeofEnvironmentalScienceandEngineering,DalianJiaotongUniversity,Dalian116028,China;2.SchoolofMaterialsScienceandEngineering,DalianJiaotongUniversity,Dalian116028,China)Abstract:The1Cr18Ni9TistainlesssteelthinfilmsweredepositedontosurfaceofausteniticFe-Mnbasealloysbyion-plating.Thestructureandelementsdistributionof1Cr18Ni9TicoatedalloybaseandglasssheetwereanalyzedbyX-raydiffractometerandelectronprobemicroanalysis.Coatedalloybaseandcoatedglasssheetarefcc-phaseandbcc-phase,respectively.Coatingwitha1Cr18Ni9TifilmsignificantlyincreasestheelectrochemicalcorrosionresistanceoftheFe-30Mn-9AlandFe-32Mn-3Al-8Cralloy.Keywords:austeniticFe-Mnbasealloys;ion-plating;generalcorrosion;pittingcorrosion0引言近半个世纪以来，出于节约Ni、Cr战略资源与经济性的考虑和探索新材料的兴趣，国内外对Fe-Mn-Al基奥氏体合金的合金化理论、组织结构与性能、制造工艺与工业应用等方面均进行过一些研究[1-7].在此基础上本文已研制出Fe-Mn-Al基无磁钢、低温钢、热强钢、Covar合金、精密电阻合金与应变电阻合金，部分合金已成功地应用于工业.虽然Fe-Mn-Al基合金具备较好的机械性能与某些物理性能.本文将报道离子镀1Cr18Ni9Ti膜的初步试验结果.2大连交通大学学报第35卷21实验方法1.1实验材料与离子镀工艺配置实验合金的原料为低碳精钢材、经重熔去气的电解锰、纯铝和工业用金属铬.实验合金由中频感应炉充Ar保护气于常压冶炼.合金锭经高温扩散均匀化后于温度1423~1123K间锻成18mm方棒.1.2腐蚀实验电解质1moll-1Na2SO4和1%NaCl水溶液分别由分析纯Na2SO4和NaCl加蒸馏水配制.极化曲线和其它电化学参数的测定采用微机控制的CP5-1型综合腐蚀测试仪与三电极体系，工作电极即工作面积为1cm2实验合金，辅助电极为面积3cm2的铂网，参比电极为KCl溶液的饱和甘汞电极，实验所得电位均系相对于饱和甘汞电极电位（SCE）.测试温度为室温.附表人工神经网络训练与预测值试验编号源极电压U/N工作电压U/V极间距d/mm气压p/Pa吸收率s/%渗层厚度δ/μm元素总质量分数w/%试验值预测值试验值预测值试验值预测值1111170.90070.58734.537.57987.46987.4372122261.20060.87136.536.38089.52489.2373133333.33032.847019.019.24584.79684.5084144444.65044.40121.020.87177.57977.3215*212348.10047.75325.524.95077.54676.79617*121179.34080.92038.038.45992.90892.210注：*为检测样本值，试验编号17为正交优化工艺2实验结果与讨论2.1离子镀不锈钢膜/基结合力的测定膜/基结合力的大小是评定膜层体系及镀膜工艺的最主要参数之一.膜层要发挥作用，首先必须与基体结合牢固.图1是Fe-Mn基合金离子镀1Cr18Ni9Ti不锈钢膜附着力的CSR曲线.从图中可以看出，随外加载荷的增加，应力逐渐增大.当外加载荷为45N时，曲线开始出现大幅度的波动.说明从此时膜层开始发生破裂，膜的承载能力降低.临界图1阳极极化曲线载荷Lc为45N，表明膜层与基体结合力较强.2.2离子镀不锈钢膜的XRD/EDXS分析图2是在玻璃表面离子镀不锈钢1Cr18Ni9Ti膜后的XRD分析谱，从图中可以看出，在玻璃表面离子镀1Cr18Ni9Ti后，镀膜的X-射线谱只出现一个-铁素体强峰，没有发现奥氏体相的谱峰.Fe-Mn基合金镀1Cr18Ni9Ti后的X-射线谱只呈现相峰。图4为在玻璃表面离子镀1Cr18Ni9Ti不锈钢膜的EDXS分析谱.在分析谱中没有发现Ti峰，C峰值很低.C是稳定奥氏体区元素，而且膜中Ni和Cr的成分发生了变化，因此沉积膜的组织结构发生→相变，形成-铁素体相.3结语（1）Fe-Mn基合金表面离子镀1Cr18Ni9Ti薄膜后的XRD谱只呈现相，而在玻璃片上离子镀1Cr18Ni9Ti薄膜后的XRD谱只呈现相.×××,等：离子镀奥氏体Fe-Mn基合金表面改性层耐蚀性研究3（2）Fe-Mn基合金表面离子镀1Cr18Ni9Ti薄膜后，在1moll-1Na2SO4溶液与1%NaCl溶液中的电化学极化曲线所表征的抗腐蚀性能显著提高，达到或甚至略超过1Cr18Ni9Ti不锈钢的水平.（3）Fe-Mn基合金经离子镀1Cr18Ni9Ti薄膜后的耐蚀性能主要取决于镀膜层的结构、成分与缺陷，而与基体成分基本无关.参考文献：[1]张彦生,师昌绪.Fe-Mn-Al系奥氏体钢——耐热钢、无磁钢和低温钢[J].金属学报.1964,7（3）：285-300.[2]ZHANGYANSHENG,LUXING,TIANXING,etal.CompositionaldependenceoftheNeeltransition,structuralstability,magneticpropertiesandelectricalresistivityinFe-Mn-Al-Cr-Sialloys[J].MaterialsSci.&Eng.A:334(2002)19~27.[3]吴耀迁．铁路曲线及其养护[M]．北京：中国铁道出版社，2001：31-80．[4]肖笃宁，钟林生．景观分类与评价的生态原则[A]．见：肖笃宁．景观生态学研究进展[C]．长沙：湖南科学技术出版社，199924-29．[5]林小文．如何学好英语[N]．英语学习报，2001-11-23[6]张筑生．微分半动力系统的不变集[D]．西安:西安交通大学,1989．[7]中华人民共和国铁道部.TB/t2344-200343kg/m-75kg/m热轧钢轨订货技术条件[S].北京：中华标准出版社,2003：29-33.[8]中国国家标准化管理委员会．中国国家标准目录[OB/OL]．http：//