激光选区熔融Inconel 718合金固溶处理后的腐蚀磨损协同行为研究及其工程应用价值

来自国内的研究人员针对选择性激光熔融(SLM)制备的Inconel 718合金在海洋环境中的材料失效问题，通过980°C固溶处理显著改善了材料性能。研究发现该处理使腐蚀电流密度从9.683降至1.440 mA/cm2@+600 mVSCE，腐蚀磨损材料损失降低60%，揭示了电化学-机械协同作用会使总降解量翻倍。该成果为航空航天和能源装备关键部件的延寿设计提供了重要依据。

　　

这项突破性研究揭示了选择性激光熔融(Selective Laser Melting, SLM)制备的镍基高温合金Inconel 718经过980°C固溶处理后发生的奇妙转变。扫描电镜和X射线光电子能谱技术捕捉到材料内部发生的精妙变化——晶粒得到细化，孔隙率降低，表面稳定性显著提升，尽管硬度从280.32 Hv略微下降至245.36 Hv。

在模拟海水环境的3.5 wt% NaCl溶液中，这种经过热处理的合金展现出令人惊喜的耐蚀性：当极化电位达到+600 mV_SCE时，腐蚀电流密度从原始状态的9.683 mA/cm²骤降至1.440 mA/cm²。更引人注目的是，在腐蚀-磨损耦合作用下，材料损失量从247 mg锐减至98 mg，降幅超过60%！

研究还发现一个有趣的现象：随着极化电位升高，材料会进入"恶性循环"——腐蚀速率、摩擦系数和磨损量同步攀升。例如，单纯腐蚀失重从19 mg增至29 mg，而在腐蚀-磨损协同作用下则从11 mg飙升至25 mg。最关键的发现是：耦合作用下的总降解量比单纯腐蚀高出近一倍，这完美诠释了电化学腐蚀与机械磨损之间存在的"1+1>2"协同效应。

这些发现为海洋工程、航空航天和能源装备领域提供了重要启示：通过简单的固溶处理就能显著提升SLM制备的Inconel 718合金在恶劣环境中的服役性能，为解决关键部件的过早失效问题开辟了新途径。