Page 56 - 国外钢铁技术信息内参(2024年12月)
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图 27 Fe3C,铁素体,以及玻璃碳在硼酸盐缓冲液与 10mM NaCl 中于 pH8.0 时 ᇏݓࣁඋ࿐߶
的电位极化。转载自 CC BY 4.0 知识共享许可协议条款。版权所有 2019,美国
电气化学协会。
2.5.5 固溶碳引起的耐腐蚀性增强以及 Fe 电子状态的变化
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马氏体的高耐点蚀性是由于固溶 C 抑制了活化溶解。在 pH 值为 4.0 的邻苯
二甲酸氢钾水溶液中对不同 C 含量马氏体的活化溶解速度的评估如图 28 所示。
活化溶解电流随固溶 C 的浓度而降低。点蚀中的凹坑是发生再钝化还是长大,
取决于发生初期微小凹坑中的 pH 值(见图 8)。活化溶解速度变高会导致金属
离子的富集和微小凹坑中 pH 值的显著下降。因此可以解释为,固溶 C 的活化
溶解得到抑制,从而使点蚀保持在再钝化性凹坑的状态,并防止向稳定型凹坑
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过渡。
为了阐明固溶 C 在马氏体高耐腐蚀性中的作用,我们通过第一原理计算分
析了固溶 C 对 Fe 电子状态的影响。利用 VASP(Vienna Ab-initio Simulation
Package)仿真软件包进行的密度泛函理论分析如图 29 所示。图 29 的纵轴为含
有纯铁与 5.88at%(1.33mass%)固溶 C 的 Fe 的电子状态密度(Density of States,
以下称为 DOS)。正负符号(值)表示电子自旋的方向。横轴是以费米能级为
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基准的能量。金属中的电化学反应涉及负责电子传导的费米能级电子。因此,
CSM 中国金属学会 CMISI 冶金工业信息标准研究院
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