为了检查微束等离子弧重熔对基材抗腐蚀性能的影响，测定了扫描重熔前后试样的阳极极化曲线。测试前试样经砂纸研磨、抛光，用丙酮清洗，烘干。测试仪为HDV-7B晶体管恒电位仪，室温测试，以甘汞电极为参考电极，电解液为0.5 mol/L H2SO4水溶液，扫描速度为0.05 mV/5
min。此外，分别用光学显微镜、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)分析了重熔对基材表层组织、相结构的影响。

3　结果与讨论

3.1　金相及结构

　　图1为重熔试样剖面的金相组织。由图1可见，从最外侧开始，依次为重熔层、重熔热影响区(HAZ)和基材三部分。靠近表面的重熔区，组织大大细化 ， 奥氏体基体转变为极细的树枝晶。从SEM所观测到的组织见图1b。试验发现，在一定范围内，重熔层厚度随重熔电流增大而增大，即随输入线能量增大而增大。重熔电流为5 A时，重熔层厚度约为20 μm;3 A重熔时，重熔层厚度约为12 μm。

　　　　　(a) 重熔试样组织形貌　1000×　(b) 重熔层组织　10000×
　　　　　　图1　微束等离子弧重熔对1Cr18Ni9Ti基体组织的影响

　　试验证明，用微束等离子弧对基材进行表面重熔时，由于热量非常集中，材料表层熔化所形成的熔池很小，加之重熔输入的线能量很小，因而通过基材自身的冷却，即可实现熔池液态金属的快速凝固，且试样变形极小。重熔后试样表面留下了均匀连续的长条状扫描条纹，与激光束表面扫描极为相似[4,5]。由于重熔时有氩气保护，故材料表面氧化轻微。

3.2　电化学性能

　　微束等离子弧重熔前后试样在0.5 mol/L H2SO4溶液中的阳极极化曲线见图2，它们的致钝电流密度Icr、维钝电流密度IP、钝化电位Ecr、过钝化电位ETP、钝化区宽度WP(EF-ETP)见表2。显然，在整个电位区内，微束等离子弧重熔处理表面的阳极电流密度均低于未重熔处理的试样，IP、Icr比未重熔处理的降低了许多，在WP之间，重熔处理的试样腐蚀电流密度几乎趋近于零，这说明试样几乎没有腐蚀。这些数据表明，重熔处理试样的钝化能力大大提高，从而改善了其耐腐蚀性能。

　　　　图2　扫描重熔对材料极化曲线的影响

　　　　　表2　试样电化学测试参数

　　　　图3　X射线衍射图像
　　　　1，2，4.奥氏体峰　3，5.易腐蚀峰

　　(1) 重熔-急冷组织的细化是1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢表面抗腐蚀性能提高的原因。
　　(2) 微束等离子弧重熔是一种操作简单，且非常有效的表面处理方法。通过3 A、5 A微束等离子弧重熔，1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢表面抗腐蚀性能显著提高。
　　(3) 重熔热影响区的抗腐蚀性不及重熔层由重熔热循环作用，出现贫铬区所致。

作者单位：浙江大学材料系(杭州310027)

参考文献

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