由于新形势下高铁动车组进一步提速发展,其核心零部件如轮毂、刹车片等现所用材料必须更新换代,而单一相金属或合金材料的综合性能无法满足要求。不仅如此,矿山、冶金、机械等行业所用的高强度耐磨耐蚀材料也无法适应日益严苛的生产条件下所提出的更高要求。针对这些问题,中国科学院金属研究所张劲松课题组研制出Si3N4/1 Cr1 8Ni9Ti双连续相复合材料,并对该复合材料在断裂、磨损、腐蚀等诸多方面的性能进行详细测试和全面表征。本文主要对Si3N4/1Cr1 8Ni9Ti双连续相复合材料的电化学性能开展系统研究,对Si3N4/1Cr18Ni9Ti双连续相复合材料的腐蚀行为与机理进行深入剖析,为其制备工艺的持续优化提供理论依据和技术支持。本文采用高分子热解结合反应烧结（有机泡沫浸渍）的方法制备三种孔结构的Si3N4泡沫陶瓷,利用压力铸造法实现1Cr18Ni9Ti与Si3N4泡沫陶瓷骨架的复合,制备出三种结构特征的Si3N4/1 Cr18Ni9Ti双连续相复合材料。作为对比,制备了 1Cr18Ni9Ti不锈钢试样和Si3N4陶瓷致密块试样。将试样工作面背面焊接导线后进行非工作面封闭镶嵌,工作面逐级打磨、抛光、清洗后,制成电化学测试用电极样品。本文采用Princeton Applied Research PARSTAT 4000电化学测试系统,以海水中标准盐浓度为基准,将Si3N4/1Cr1 8Ni9Ti双连续相复合材料及其基体材料分别在去离子水、0.6mol/L氯化钠溶液、0.6mol/L盐酸、0.3mol/L硫酸、0.2mol/L硼酸、0.6mol/L硝酸、0.6mol/L氢氧化钠溶液内做tafel曲线和开路电位测试。根据测试结果,等比例提高或降低硼酸、氢氧化钠溶液、氯化钠溶液的浓度,再将Si3N4/1Cr18Ni9Ti双连续相复合材料及其基体材料进行开路电位及tafel曲线测试。结果表明,该复合材料在不同溶液中的耐蚀性均比1Cr18Ni9Ti要差,更不及Si3N4陶瓷。Si3N4/1 Cr18Ni9Ti双连续相复合材料腐蚀速率随氯化钠溶液浓度增加而上升,随硼酸溶液浓度增加而先下降后上升,随氢氧化钠溶液浓度增加而先上升后下降。对Si3N4/1Cr1 8Ni9Ti双连续相复合材料及其基体材料在0.6mol/L氯化钠溶液电化学测试后的电极工作面进行扫描电镜下检测及能谱分析;为观察测试其晶粒、晶界的形貌和组织成分,对未经电化学测试的工作面刻蚀后进行金相显微镜观测和扫描电镜下检测及能谱分析。结果表明,Si3N4/1Cr18Ni9Ti双连续相复合材料电化学测试后表面主要发生了点蚀、孔蚀和缝隙腐蚀,有氧化物和氯化物生成、有碳化物析出;陶瓷相和金属相交界处腐蚀尤为明显,是发生腐蚀的主要部位。其中小孔、中孔复合材料不锈钢相为铁素体晶粒而并非奥氏体晶粒,且铁素体基体上有σ相析出,导致不锈钢相晶格致密度降低、结构稳定性下降;不锈钢相与氮化硅相两相交界处铬元素含量增加,镍元素含量下降,造成不锈钢相贫铬,耐蚀性（尤其耐晶间腐蚀性）降低。大孔复合材料不锈钢相为奥氏体晶粒,在不锈钢相和陶瓷相之间至少出现了两种新相,各相交界明显,各相之间存在电位差,形成原电池结构,加剧腐蚀速率;新相中有氧化物生成;从不锈钢相至氮化硅相,各相中铬、镍元素含量逐渐下降,耐蚀性降低。