新型钛锆合金腐蚀特性及其耐腐蚀机理研究
发布时间：2021-05-16 23:18
钛锆合金由于具有高比强度、优异的耐腐蚀性能、高疲劳强度和耐热性能等优点,被广泛的应用于航天航空、舰船、医学、石油化工等多个领域,对保障工件的安全性、减轻零件的重量、优化零部件的强度、延长部件的寿命等方面起到非常重要的作用。B是?稳定元素,大量的文献显示,B添加到钛合金中会生成TiB或TiB2,使得晶粒尺寸降低,有效地改善材料的力学性能。但是,硼的加入对钛锆合金耐腐蚀性的影响并不清楚。因此,在硼的加入对钛锆合金力学性能改善的基础上,本文探究了硼的添加对Ti-30Zr-5Al-3V合金耐腐蚀性能的影响及其腐蚀机理。使用非自耗真空熔炼炉得到Ti-30Zr-5Al-3V-xB铸锭,在850oC下进行轧制,得到热轧态Ti-30Zr-5Al-3V-xB合金,并研究了其相组成、耐腐蚀性和腐蚀的机理。含硼合金由α相、β相和TiB相组成。随着B不断的增加,α板条尺寸减小,晶粒发生细化。电化学腐蚀测试在质量分数为3.5%NaCl和5%HCl溶液中表现出相似结果:随着B含量的升高,试样的腐蚀电位降低,腐蚀电流密度升高;电化学阻抗谱测试结果显示圆弧的直径减少,含硼合...
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 钛及钛合金
1.2.1 钛的简介
1.2.2 钛的分类
1.2.3 钛的合金化
1.2.4 钛合金的显微组织形貌
1.3 钛合金的热处理工艺
1.3.1 退火
1.3.2 强化热处理
1.3.3 固溶时效处理
1.4 钛合金的腐蚀类型及机理
1.4.1 钛合金的腐蚀机理
1.4.2 钛合金的腐蚀类型
1.5 耐蚀钛合金的发展现状
1.6 腐蚀电化学测试方法
1.6.1 极化曲线分析法
1.6.2 电化学阻抗谱分析法
1.7 Zr-Ti-Al-V-B五元合金
1.8 本文研究主要内容
第2章 合金制备工艺、性能测试及表征方法
2.1 合金的制备
2.2 轧制工艺
2.3 合金的显微组织分析
2.3.1 物相组成分析
2.3.2 金相显微组织观察
2.3.3 SEM分析
2.3.4 TEM分析
2.4 合金的腐蚀性能分析
2.4.1 电化学腐蚀测试分析
2.4.2 合金表面XPS分析
2.4.3 表面粗糙度测试分析
2.4.4 浸泡实验测试分析
第3章 TiZrAlVB合金微观组织形貌及其在3.5%NaCl溶液中耐腐蚀性的研究
3.1 引言
3.2 实验材料与方法
3.3 Ti-30Zr-5Al-3V-xB合金的微观组织形貌分析
3.3.1 XRD物相分析
3.3.2 金相显微组织分析
3.3.3 TEM微观组织分析
3.4 合金的在3.5%NaCl溶液中的电化学腐蚀测试
3.4.1 极化曲线测试
3.4.2 电化学阻抗谱测试
3.4.3 电化学测试后合金表面XPS分析
3.4.4 电化学测试后合金表面粗糙度分析
3.5 本章小结
第4章 TiZrAlVB合金在5%HCl溶液中耐腐蚀性的研究
4.1 引言
4.2 合金的在5%HCl溶液中的电化学腐蚀测试
4.2.1 极化曲线测试
4.2.2 电化学阻抗谱测试
4.2.3 电化学测试后合金表面XPS分析
4.2.4 电化学测试后合金表面粗糙度分析
4.3 合金的在5M HCl溶液中的浸泡失重实验测试
4.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]机械设备环烷酸流动腐蚀作用机制研究[J]. 吕运容,陈学东,陈志平,梁春雷. 流体机械. 2018(09)
[2]Ti-6Al-4V在溴化锂溶液中的初期空化腐蚀研究[J]. 赵晓斌,林翠,杨颖,张翼飞. 稀有金属材料与工程. 2017(12)
[3]除盐水站酸、碱系统的腐蚀与防护[J]. 王淼. 建材与装饰. 2017(47)
[4]温度和应变速率对Zr50Ti50合金在β单相区热变形行为的影响（英文）[J]. 周云凯,冯志浩,夏超群,刘文昌,景勤,梁顺星,马明臻,张治国,张新宇,刘日平. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2016(08)
[5]我国创新研制的主要船用钛合金及其应用[J]. 赵永庆. 中国材料进展. 2014(07)
[6]Influence of surface coating on Ti811 alloy resistance to fretting fatigue at elevated temperature[J]. ZHANG Xiaohua and LIU Daoxin Corrosion and Protection Research Lab, Northwestern Polytechnical University, Xi’an 710072, China. Rare Metals. 2009(03)
[7]低温钛合金的研究现状[J]. 刘伟,杜宇. 稀有金属快报. 2007(09)
[8]钛合金材料在舰船管系上的应用[J]. 周佳宇,哈军. 材料开发与应用. 2006(03)
[9]中国船用钛合金的研究和发展[J]. 陈军,赵永庆,常辉. 材料导报. 2005(06)
[10]钛合金的应用现状及发展前景[J]. 李梁,孙健科,孟祥军. 钛工业进展. 2004(05)
博士论文
[1]TC21钛合金工艺优化及组织性能关系研究[D]. 石志峰.西北工业大学 2016
硕士论文
[1]新型Ti-Zr-Al-V-B合金设计、制备及性能研究[D]. 李荣霞.燕山大学 2016
本文编号：3190597
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 钛及钛合金
1.2.1 钛的简介
1.2.2 钛的分类
1.2.3 钛的合金化
1.2.4 钛合金的显微组织形貌
1.3 钛合金的热处理工艺
1.3.1 退火
1.3.2 强化热处理
1.3.3 固溶时效处理
1.4 钛合金的腐蚀类型及机理
1.4.1 钛合金的腐蚀机理
1.4.2 钛合金的腐蚀类型
1.5 耐蚀钛合金的发展现状
1.6 腐蚀电化学测试方法
1.6.1 极化曲线分析法
1.6.2 电化学阻抗谱分析法
1.7 Zr-Ti-Al-V-B五元合金
1.8 本文研究主要内容
第2章 合金制备工艺、性能测试及表征方法
2.1 合金的制备
2.2 轧制工艺
2.3 合金的显微组织分析
2.3.1 物相组成分析
2.3.2 金相显微组织观察
2.3.3 SEM分析
2.3.4 TEM分析
2.4 合金的腐蚀性能分析
2.4.1 电化学腐蚀测试分析
2.4.2 合金表面XPS分析
2.4.3 表面粗糙度测试分析
2.4.4 浸泡实验测试分析
第3章 TiZrAlVB合金微观组织形貌及其在3.5%NaCl溶液中耐腐蚀性的研究
3.1 引言
3.2 实验材料与方法
3.3 Ti-30Zr-5Al-3V-xB合金的微观组织形貌分析
3.3.1 XRD物相分析
3.3.2 金相显微组织分析
3.3.3 TEM微观组织分析
3.4 合金的在3.5%NaCl溶液中的电化学腐蚀测试
3.4.1 极化曲线测试
3.4.2 电化学阻抗谱测试
3.4.3 电化学测试后合金表面XPS分析
3.4.4 电化学测试后合金表面粗糙度分析
3.5 本章小结
第4章 TiZrAlVB合金在5%HCl溶液中耐腐蚀性的研究
4.1 引言
4.2 合金的在5%HCl溶液中的电化学腐蚀测试
4.2.1 极化曲线测试
4.2.2 电化学阻抗谱测试
4.2.3 电化学测试后合金表面XPS分析
4.2.4 电化学测试后合金表面粗糙度分析
4.3 合金的在5M HCl溶液中的浸泡失重实验测试
4.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]机械设备环烷酸流动腐蚀作用机制研究[J]. 吕运容,陈学东,陈志平,梁春雷. 流体机械. 2018(09)
[2]Ti-6Al-4V在溴化锂溶液中的初期空化腐蚀研究[J]. 赵晓斌,林翠,杨颖,张翼飞. 稀有金属材料与工程. 2017(12)
[3]除盐水站酸、碱系统的腐蚀与防护[J]. 王淼. 建材与装饰. 2017(47)
[4]温度和应变速率对Zr50Ti50合金在β单相区热变形行为的影响（英文）[J]. 周云凯,冯志浩,夏超群,刘文昌,景勤,梁顺星,马明臻,张治国,张新宇,刘日平. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2016(08)
[5]我国创新研制的主要船用钛合金及其应用[J]. 赵永庆. 中国材料进展. 2014(07)
[6]Influence of surface coating on Ti811 alloy resistance to fretting fatigue at elevated temperature[J]. ZHANG Xiaohua and LIU Daoxin Corrosion and Protection Research Lab, Northwestern Polytechnical University, Xi’an 710072, China. Rare Metals. 2009(03)
[7]低温钛合金的研究现状[J]. 刘伟,杜宇. 稀有金属快报. 2007(09)
[8]钛合金材料在舰船管系上的应用[J]. 周佳宇,哈军. 材料开发与应用. 2006(03)
[9]中国船用钛合金的研究和发展[J]. 陈军,赵永庆,常辉. 材料导报. 2005(06)
[10]钛合金的应用现状及发展前景[J]. 李梁,孙健科,孟祥军. 钛工业进展. 2004(05)
博士论文
[1]TC21钛合金工艺优化及组织性能关系研究[D]. 石志峰.西北工业大学 2016
硕士论文
[1]新型Ti-Zr-Al-V-B合金设计、制备及性能研究[D]. 李荣霞.燕山大学 2016
本文编号：3190597
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