【管材製造展】佛山市源誠機械設備製造有限公司資訊1

　　中國科學院金屬研究所沈陽材料科學國家(聯合)實驗室研究員馬秀良領導的團隊，利用高分辨率透射電子顯微技術，發現硫化錳夾雜中彌散分布著具有八麵體(ti) 結構的氧化物(MnCr2O4)納米顆粒。在模擬材料使役條件下的原位環境(外)電子顯微學研究表明，這些納米氧化物的存在相當於(yu) 硫化錳中內(nei) 在的微小“腫瘤”。在一定的介質條件下，硫化錳的局域溶解正是起源於(yu) 它與(yu) “腫瘤”之間的界麵處，並由此逐步向材料體(ti) 內(nei) 擴展。

　　研究還表明，氧化物納米八麵體(ti) 使得硫化錳的局域溶解存在速度上的差異。在此基礎上，該研究小組與(yu) 英國貝爾法斯特女王大學的胡培君教授合作，確定那些具有強的活性、易使其周圍硫化錳快速溶解的氧化物納米八麵體(ti) 具有以金屬離子作為(wei) 其外表麵的特征(類“惡性腫瘤”);相反，較低活性的納米八麵體(ti) 則以氧離子作為(wei) 其外表麵(類“良性腫瘤”)。這一發現為(wei) 揭示不鏽鋼點蝕初期硫化錳溶解的起始位置提供了直接證據，使人們(men) 對不鏽鋼點蝕機理的認識從(cong) 先前的微米尺度提升至原子尺度，為(wei) 探索提高不鏽鋼抗點蝕能力的新途徑提供了原子尺度的結構和成分信息。這項研究成果已於(yu) 近日在Acta Materialia(《材料學報》)在線發表。

　　不鏽鋼的表麵因形成致密的氧化鉻薄膜而具有高抗腐蝕能力，得以廣泛應用於(yu) 現代工業(ye) 領域以及日常生活。然而，在抗均勻腐蝕的同時，不鏽鋼的局部點狀腐蝕(即點蝕)卻難以避免。點蝕的發生起始於(yu) 材料表麵，且經過形核與(yu) 長大兩(liang) 個(ge) 階段，最終向材料表麵以下的縱深方向迅速擴展。因此，點蝕破壞具有極大的隱蔽性和突發性。特別是在石油、化工、核電等領域，點蝕容易造成管壁穿孔，使大量油、氣泄漏，甚至造成火災、爆炸等災難。

　　自上世紀30年代開始至今，人類對不鏽鋼點蝕形核機製的探索就從(cong) 未間斷，點蝕成為(wei) 材料科學與(yu) 工程領域中的經典問題之一。盡管研究人員普遍認為(wei) ，點蝕的發生起因於(yu) 不鏽鋼中硫化錳夾雜的局域溶解，但由於(yu) 缺乏微小尺度的結構與(yu) 成分信息，點蝕最初的形核位置被描述為(wei) “隨機和不可預測的”。點蝕初始位置的“不明確”一直製約著人們(men) 對不鏽鋼點蝕機理的認識以及抗點蝕措施的改進。

　　微米尺度的氧化物夾雜物會(hui) 損傷(shang) 鋼鐵材料的機械性能早已為(wei) 人們(men) 普遍關(guan) 注，並已得到有效控製。例如在冶金技術上通過減小非金屬夾雜物的尺寸，獲得“超潔淨”鋼。馬秀良等的研究表明，即使將氧化物的尺寸減小至納米量級，它們(men) 仍可通過電化學途徑損害材料結構。因此，小尺度氧化物夾雜在傳(chuan) 統(或新型)金屬材料中的形成與(yu) 作用值得關(guan) 注，這將對改進在一定介質條件下長期服役的金屬材料和生物醫用材料的使役行為(wei) 具有重要意義(yi) 。