Исследование коррозионных свойств поверхности, полученной при ионной имплантации нержавеющей стали AISI 321

Коллективом сотрудников лаборатории материаловедения покрытий и нанотехнологий Института физики прочности и материаловедения  (ИФПМ) СО РАН разработан способ модификации поверхности при ионной имплантации нержавеющей стали AISI 321 с целью увеличение коррозионной стойкости конечного материала.

Ионная имплантация осуществлялась в две стадии последовательной имплантацией ионов кислорода и совместной имплантацией ионов алюминия и бора. Имплантированные образцы были исследованы на химический состав при помощи рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (РФЭС), проведена оценка коррозионной стойкости в сравнении с необработанным материалом.

Согласно данным РФЭС установлено, что ионная имплантация приводит к изменению элементного состава поверхностных слоев образцов и протеканию ряда химических реакций, в частности, к интенсивному образованию трёхвалентных оксидов алюминия, хрома, никельхромовых шпинелей, обладающих повышенной коррозионной стойкостью. В целом ионная имплантация модифицирует поверхностные слои, повышая коррозионную стойкость материала и меняет характер коррозионно-электрохимического поведения нержавеющей стали. Причём чем выше концентрация имплантируемых ионов и чем глубже их проникновения, тем более выражена коррозионностойкость получаемого материала.

Работа выполнена к.х.н. Дорофеевой Т.И., к.ф-м.н. Федорищевой, к.т.н. Губайдулиной Т.А., Сунгатулиным А.Р., д.т.н. Сергеевым В.П. в рамках государственного задания ИФПМ СО РАН, проект FWRW-2021-0003.

Результаты исследования опубликованы в журнале Metals (Q1, JCR).

Источник: ИФПМ СО РАН.