利用电化学实验方法和纳米力学探针技术通过测量载荷位移关系曲线研究了
氢对不锈钢钝化膜纳米力学性能的影响结果表明随氢含量的增加不锈钢钝化膜的临界
破裂载荷降低位移偏移量减小氢导致钝化膜的径向抗拉强度应力和弹性模量降低钝
化膜随氢含量的增加而逐渐软化关键词不锈钢钝化膜氢纳米力学压痕

金属材料在腐蚀焊接酸洗电镀阴极保护及其他表面处理过程中经常会有氢进入材料
中金属中的氢对其力学性能及电化学行为有显著的影响例如氢提高合金应力腐蚀敏感性
及腐蚀速率降低钝化膜的稳定性增加点腐蚀的敏感性金属表面的钝化膜的性能是控制
其腐蚀行为的关键因素氢对腐蚀行为***显著的影响是氢促进钝化膜的破裂导致金属点蚀的发
生因此研究氢对不锈钢钝化膜纳米力学性能的影响是非常重要的钝化膜很薄通常只有几
个纳米其力学性能很难用常规的仪器和设备测量纳米力学探针技术为研究和分析氢对钝化膜
的力学性能的影响提供了可能的机会本文利用电化学实验方法和纳米压痕实验
系统通过测量不锈钢钝化膜的载荷位移关系曲线来研究氢对不锈钢钝化膜纳米力学性能的
影响
实验方法
实验所用的材料是奥氏体不锈钢样品为的圆片材料的化学成分质量样品研磨至金相砂纸***终在混合的
溶液中电解抛光电位为利用电化学方法阴极充氢充氢电解溶液为作为抑制氢
原子复合的毒化剂促进氢渗透到样品中充氢
电流密度分别为充氢时间为实验中没有直接测量氢在钝化膜中的绝
对含量而是用排油集气法对氢在不锈钢基体中的平均值进行了测量在硼酸盐缓冲溶液
中
饱和甘***电极恒电位条件下使样品阳极极化将样品阳极钝化处理后立即进行实验测
量以减少氢的损失
纳米力学压痕实验测试设
备配有扫描探针显微镜可在压痕前后进行区
域选择和压痕形貌的原位成像从而原位观察压
痕前后表面形貌变化及压痕形状和大小利用载
荷控制模式给定***大载荷在压痕过程中连续记
录位移随施加载荷的变化实验中选用的
针尖的曲率半径为为研究氢对钝
化膜纳米力学性能的影响实验分别在经过钝化
处理的样品和预充氢后再钝化处理的样品上进
行载荷加载的速度控制在范围在
***大载荷处停留时间为以防止钝化膜表面发
生蠕变样品表面的粗糙度为