《表3 铸态和热处理态Ni2CrFeMo0.2合金中各元素经XPS分析后不同氧化态之间的原子比》

《表3 铸态和热处理态Ni2CrFeMo0.2合金中各元素经XPS分析后不同氧化态之间的原子比》   提示:宽带有限、当前游客访问压缩模式
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《Mo元素及热处理对Ni_2CrFeMo_x高熵合金在NaCl溶液中耐蚀性能的影响》


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图8为铸态和热处理态Ni2CrFeMo0.2合金在3.5%NaCl溶液中恒电位+450 m V极化4 h后的XPS谱。从图中可以看出,每一种合金元素的高价态能量高于低价态和金属态。如:Cr2p3/2在结合能为574.0和576.6 eV的位置出现的2个峰值分别代表Cr和Cr2O3[25,26];Fe2p3/2在结合能为706.9和710.4 eV的位置出现的2个峰值分别代表Fe和Fe2O3[27,28];Ni2p3/2在结合能为852.5和854.7 eV的位置出现的2个峰值分别代表Ni和NiO[29];Mo3d5/2在结合能为227.6、229.3和232.4 eV的位置出现的3个峰值分别代表Mo、MoO2和MoO3[30~32]。从图中,计算出铸态和热处理态Ni2CrFeMo0.2合金中的各组成元素不同价态之间的原子比,如表3所示。在合金表面,元素Cr、Mo和Fe主要以氧化态的形式存在,元素Ni主要以金属态形式存在。Cr元素具有较快的扩散速率,与O元素具有更好的亲和力[33]。Ni2CrFeMo0.2合金在腐蚀初期发生选择性氧化,合金表面优先形成了连续致密且对基体具有保护作用的富含Cr的氧化层[8]:2Cr+3H2O=Cr2O3+6H++6e-;其它合金元素如Mo发生如下反应:Mo+3H2O=MoO3+6H++6e-,MoO3附着在CrOOH钝化膜中[34,35],提高Cr2O3钝化层的致密性与稳定性。随着电位的升高,MoO2进一步氧化[8]:MoO2+2H2O=MoO42-+4H++2e-,形成MoO42-金属间化合物,聚集在优先发生点蚀坑处,阻止点蚀的进一步扩展。使合金发生了再次钝化,降低了合金的icorr,增强了高熵合金的耐蚀性能。而且,从图8和表3可以看出,Ni2CrFeMo0.2固溶处理后,合金表面形成钝化膜的成分与元素含量和铸态样品表面钝化膜成分与元素含量几乎没有差别,表明Ni2CrFeMox合金体系经过热处理后合金的耐蚀机理没有发生改变,耐蚀性能的提高主要在于合金结构和元素分布的均匀化减弱了电偶腐蚀的发生。