奥氏体不锈钢双极板的低温超饱和气体渗碳表面改性

作者：姜勇; 李洋; 周阳; 巩建鸣

来源：上海交通大学学报, 2019, 53(02): 247-252.

DOI：10.16183/j.cnki.jsjtu.2019.02.017

• 质子交换膜燃料电池
• 奥氏体不锈钢
• 双极板
• 低温超饱和气体渗碳
• 抗腐蚀性能

通过低温超饱和气体渗碳(LTCSGC)处理,在316L不锈钢双极板表面形成了一层厚度约30μm的渗碳层,研究了从基体沿渗碳层深度方向的碳的质量分数、残余应力、硬度分布和相结构,测量了渗碳后316L不锈钢双极板的接触电阻,分析了渗碳后316L不锈钢双极板在模拟质子交换膜燃料电池(PEMFC)环境中的耐腐蚀性能.结果表明:渗碳层是由膨胀奥氏体相组成的梯度材料,从渗碳层表面到基体的碳的质量分数、残余应力和硬度逐渐降低;经过LTCSGC处理后,316L不锈钢双极板的接触电阻降低了34%;在模拟PEMFC的阳极环境中,其自腐蚀电位升到-79 mV,高于工作电位-0.1 V,获得了阴极保护;在模拟PEMFC的阴极环境中,其自腐蚀电位提高了260 mV,抗腐蚀性能显著提高,恒电位极化腐蚀电流密度降低了75%.

• 出版日期2019
• 单位南京工业大学