钛钽合金的组织结构与腐蚀行为研究.pdf

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万方数据 万方数据 西安建筑科技大学硕士学位论文 钛钽合金的组织结构与腐蚀行为研究 专 业：材料加工工程 硕 士 生：杨 帆 指导教师： 巨建辉 教 授 吴金平 高 工 摘 要 近年来，我国核电工业发展迅速，为了提高燃料利用率，降低永久存贮的不 确定性风险，核乏燃料的后处理研究得到越来越多的重视。由于核燃料后处理关 键设备长期处于高浓度硝酸环境中，服役环境恶劣。因此，其关键设备用材的研 发受到材料工作者的广泛关注。 Ti-Ta 系耐蚀合金因其具有良好的抗氧化性酸介质的能力，且对辐照不敏感， 被广泛应用于核乏燃料后处理领域。为避免核乏燃料后处理关键设备部件中的 Ti-Ta 合金因加工状态不同导致腐蚀不均匀，造成设备的损坏，有必要对不同加工 状态的Ti-Ta 合金在沸腾硝酸溶液中的腐蚀行为加以研究。 本文选择不同 Ta 含量的钛钽合金在 8mol/L 沸腾硝酸溶液中进行腐蚀，研究 其腐蚀速率和腐蚀行为。研究了不同组织结构Ti35 合金和Ti-32Ta 合金腐蚀行为、 电化学性能及腐蚀钝化膜的差异，主要结论如下： （1）Ta 含量的增加有助于提高钛合金的耐蚀性，Ti-32Ta 合金腐蚀速率比Ti35 合金降低了一个数量级；不同加工方法导致的残余应力大小对Ti35 合金腐蚀速率 影响不大；增大Ti35 合金的晶粒尺寸可以明显降低其腐蚀速率；焊接加工后的Ti35 合金的腐蚀速率低于Ti35 合金基体的腐蚀速率。 （2 ）Ti-32Ta 合金腐蚀后表面生成了纳米级别的氧化膜，比Ti35 合金生成的 氧化膜更加致密，，成分主要由TiO 、TiO、Ti O ，Ta O 和Ta 单质组成，与Ti35 2 2 3 2 5 合金表面氧化膜的成分相同，每种成分在其元素中所占比例也大致相等，氧化膜 中Ta 含量的增加是Ti-32Ta 合金表面氧化膜比Ti35 合金表面氧化

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