《表2 不同热扩散温度下保温3 h的Cu/Ni/Ti结构在3.5%NaCl溶液中腐蚀的动电位极化结果》

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《扩散温度对TC4合金表面Cu/Ni复合镀层结构及耐蚀性能的影响》

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Cu/Ni/Ti结构在不同热扩散温度下保温3 h后，由于原子间的互扩散，形成了稳定的扩散层，改变了Cu/Ni复合镀层试样的组织结构。Salgado等[12]研究了Cu含量和热处理对NiTi合金腐蚀行为的影响，并显示了在NiTi合金中增加5%或10%的Cu含量或在800℃进行热处理后会提高NiTi合金的表面耐蚀性能。图5为不同热扩散温度下保温3 h后Cu/Ni/Ti结构在3.5%NaCl溶液中的极化曲线。可以发现，TC4合金经过热处理的Cu/Ni复合镀层比未经热处理Cu/Ni复合镀层具有更高的腐蚀电位和更低的腐蚀电流密度，意味着耐蚀性得到改善。经热处理后的镀层试样阳极极化曲线随着外加电压的升高，阳极电流密度逐渐上升且都显示出一个稳定钝化区，表明了Cu/Ni/Ti结构表面钝化膜层的形成。Cu/Ni/Ti结构的极化曲线通过Tafel外推法获得的腐蚀参数如腐蚀电位Ecorr、腐蚀电流密度Icorr等，如表2所示。此外，随着热扩散温度从500℃上升到700℃，腐蚀电位从–330.87 mV增大到–201.14 mV；腐蚀电流密度从4.02×10-3 mA/cm2降低到0.514×10-3 mA/cm2。这是由于随着热扩散温度的上升，Ni原子和Ti原子扩散到表面Cu镀层中，并发生扩散反应提高了耐蚀性；此外，Cu/Ni/Ti结构表面的耐蚀性在热扩散温度700℃下表现最好。Ma等人[21]发现，Ni以Ni2+络合进入到腐蚀产物Cu2O晶格中，且在腐蚀膜层中检测到NiO，从而提高了耐蚀性。因而，在热扩散温度700℃下腐蚀电流密度较低，也可能是由于铜氧化物的形成以及NiO、TiO的弥散强化作用。然而，当热扩散温度达到800℃时，腐蚀电位相比于700℃反而降低到–207.21 mV，腐蚀电流密度增加到1.622×10-3 mA/cm2；这主要是由于高温下Kirkendall效应显著，使得镀层疏松多孔，进而影响其腐蚀性能。