金属所不锈钢耐蚀性研究取得重要进展

金属所沈阳材料科学国家研究中心马秀良、张波和博士生魏欣欣等利用在过钝化电位下的阳极极化处理，在不破坏不锈钢钝化膜的同时实现了对金属表面原子构型的重构，使不锈钢在酸中的活化时间最高延长了两个数量级，大幅度提升了钝化膜的稳定性及不锈钢的耐蚀性能。2022年2月7日，Nature Communications以Enhanced corrosion resistance by engineering crystallography on metals为题在线发表了该项研究成果。

研究小组利用像差校正透射电子显微镜，通过对比在稀硫酸溶液中浸泡前后的FeCr15Ni15单晶合金表面钝化膜的剖面显微图像，发现原子尺度平直的钝化膜/基体界面变得起伏，说明在界面处发生了基体的非均匀溶解，在试验上证实了还原溶解理论的合理性；同时发现起伏界面都沿着密排的{111}面，说明界面处基体的溶解具有与晶体学取向相关的各向异性，沿[111]方向的溶解速率最慢。

研究结果实现了原子尺度的界面重构，显著提高了钝化膜的稳定性及材料宏观耐腐蚀性能，建立了界面原子构型与钝化膜稳定性的关联，为进一步提高不锈钢的耐蚀性提供了一种新的思路和方法，同时也在原子尺度上对过钝化机制给予了新的认识和理解。