金屬所不銹鋼耐蝕性研究取得重要進展

金屬所沈陽材料科學國家研究中心馬秀良、張波和博士生魏欣欣等利用在過鈍化電位下的陽極極化處理，在不破壞不銹鋼鈍化膜的同時實現(xiàn)了對金屬表面原子構型的重構，使不銹鋼在酸中的活化時間最高延長了兩個數(shù)量級，大幅度提升了鈍化膜的穩(wěn)定性及不銹鋼的耐蝕性能。2022年2月7日，Nature Communications以Enhanced corrosion resistance by engineering crystallography on metals為題在線發(fā)表了該項研究成果。

研究小組利用像差校正透射電子顯微鏡，通過對比在稀硫酸溶液中浸泡前后的FeCr15Ni15單晶合金表面鈍化膜的剖面顯微圖像，發(fā)現(xiàn)原子尺度平直的鈍化膜/基體界面變得起伏，說明在界面處發(fā)生了基體的非均勻溶解，在試驗上證實了還原溶解理論的合理性；同時發(fā)現(xiàn)起伏界面都沿著密排的{111}面，說明界面處基體的溶解具有與晶體學取向相關的各向異性，沿[111]方向的溶解速率最慢。

研究結果實現(xiàn)了原子尺度的界面重構，顯著提高了鈍化膜的穩(wěn)定性及材料宏觀耐腐蝕性能，建立了界面原子構型與鈍化膜穩(wěn)定性的關聯(lián)，為進一步提高不銹鋼的耐蝕性提供了一種新的思路和方法，同時也在原子尺度上對過鈍化機制給予了新的認識和理解。