高温氧化过程对亮退火铁素体不锈钢耐腐蚀性的影响

不锈钢的耐腐蚀性由其表面生长的氧化层的厚度、结构、组成和电子特性决定，这些氧化层将金属基材与环境隔离。在本研究中，ex situ XPS（X射线光电子能谱）和ToF-SIMS（飞行时间二次离子质谱）结合到in situ PCS（光电流光谱），以对在接收时和在空气中热后处理后的亮退火铁素体不锈钢（AISI 434）上生长的表面氧化膜进行综合的物理化学特性表征。接收样品上的表面氧化膜具有双层结构，内层接近纯Cr(III)氧化物，外层则为富含Cr的混合Fe(III)和Cr(III)氧化物。在350°C和550°C的空气热后处理后，表面氧化膜变厚，外层富集Fe(III)。线性伏安法和电化学阻抗谱分析表明，在被动区域内极化电阻降低，腐蚀电位发生阴极位移，且热后处理后阴极电流增加。讨论了这些表面氧化膜的双层结构、组成和电子特性及其变化，以合理化其腐蚀行为。