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纳米金属材料凭借其独特的性能已在多个领域崭露头角,纳米金属材料的腐蚀问题一直是其应用之前必须首先解决的问题。因此,研究纳米金属材料在各类不同溶液中的腐蚀机理,找出腐蚀原因并采取有效的措施意义重大。目前,对于纳米金属材料的腐蚀行为研究主要集中在表面涂层上,而对块体纳米晶合金的腐蚀行为研究尤为罕见。本文研究了由Fe和Ni组成的Fe-50Ni双相合金的制备方法和腐蚀行为。采用液相还原法、机械合金化和粉末冶金法制备不同尺寸的Fe-50Ni合金粉末,通过热压的方法制备了显微组织不同的三种Fe-50Ni块体合金,利用电化学测量系统,通过相应的软件拟合,研究三种Fe-50Ni合金在含NaCl、H2SO4和酸性NaCl溶液中的腐蚀行为,以及金属材料耐蚀性和晶粒细化的关系,获得如下结论:(1)在中性Na2SO4溶液中加入NaCl、H2SO4和酸性NaCl溶液后和随着其浓度的增加,三种块体Fe-Ni合金的自腐蚀电位均增大。在浓度相同的溶液中,三种Fe-50Ni合金的自腐蚀电位从大到小依次为:纳米晶LPR Fe-50Ni合金>纳米晶MA Fe-50Ni合金>常规尺寸PM Fe-50Ni合金。纳米化后,自腐蚀电位发生正移,表明晶粒尺寸减小,即晶粒细化后,合金的腐蚀倾向减弱;(2)在中性Na2SO4溶液中加入NaCl、H2SO4和酸性NaCl溶液后和随着其浓度的增加,三种块体Fe-50Ni合金的腐蚀电流密度均增大,合金的腐蚀速度均增大。在溶液的浓度相同时,三种块体Fe-50Ni合金的腐蚀速率从大到小依次为:纳米晶LPR Fe-50Ni合金>纳米晶MA Fe-50Ni合金>常规尺寸PM Fe-50Ni合金,即纳米化加速了合金的腐蚀速度;(3)在中性Na2SO4溶液中加入NaCl、H2SO4和酸性NaCl溶液后,三种块体Fe-50Ni合金的交流阻抗谱均呈现无扩散尾单容抗弧。电荷传递电阻随着溶液浓度的增加逐渐减小。在溶液浓度相同时,电荷传递电阻从大到小依次为:常规尺寸PM Fe-50Ni合金>纳米晶MA Fe-50Ni合金>纳米晶LPR Fe-50Ni合金,与动电位极化曲线得出的结论一致;(4)在中性Na2SO4溶液中加入0.3 mol/L NaCl、0.3 mol/L H2SO4和pH=2的3.5%NaCl溶液后,根据Arrhenius公式,计算三种合金平均活化能大小:Ea(PM Fe-50Ni)>Ea(MA Fe-50Ni)>Ea(LPR Fe-50Ni),即PM Fe-50Ni活性溶解速度最慢,耐蚀性最好,MA Fe-50Ni次之,而LPR Fe-50Ni腐蚀最快,这与动电位极化曲线所得到的结论完全一致。