TA31合金在盐酸溶液中的腐蚀行为研究
发布时间：2021-01-13 08:32
海洋石油开采和西南酸性油田开采的环境一般具有强腐蚀性的特点,对合金无缝管的耐蚀性要求越来越高,钛合金由于具有很好的综合性能成为这种苛刻环境的理想材料。但在这种苛刻的环境中,钛合金表现出的抗腐蚀性能还远远不足,所以需要掌握钛合金在这种环境中的腐蚀行为,并研究影响钛合金耐蚀性的因素,找到提高钛合金抗腐蚀性能的方法。本文主要以TA31合金为实验材料,对其进行不同的冷变形和热处理,观察不同工艺处理后的TA31合金在盐酸溶液中的腐蚀行为,并探讨影响TA31合金耐蚀性的因素。对双态TA31合金和层片TA31合金进行冷轧变形,通过电化学腐蚀实验与浸泡腐蚀实验发现随着冷轧变形量的增加,两种合金在盐酸溶液中的耐蚀性均提高。冷轧后合金位错密度增加形成亚结构,同时晶粒沿轧制方向被拉长甚至破碎,合金整体上组织变小,增加了合金中晶界的数量,为TA31合金钝化膜的生成提供更多的形核位置,提高了TA31合金的耐蚀性。通过分析层片TA31合金的钝化膜后可知,TA31合金的钝化膜不是单层结构,而是以Ti的氧化物为基础,并含有Al、Nb、Zr、Mo元素氧化物的多层结构。对原始组织是轧态的TA31合金无缝管进行不同温度退火...
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
不同冷轧变形量后双态TA31合金XRD图谱
现形变织构。3.1.2 双态 TA31 合金电化学腐蚀行为研究图3-3为经过不同冷轧变形量后双态TA31的开路电位图，在测试的最初阶段，开路电位变化速率较快，随着测试时间的增加，开路电位变化速率逐渐变缓，这种变化趋势与钛合金表面钝化膜有关。在开路电位测试的初始阶段，双态TA31合金表面原有的钝化膜由于不够致密稳定，会被腐蚀介质破坏，或者会使腐蚀介质浸入钛合金基体发生反应，由于钛合金表面的钝化膜具有非常好的自愈能力，因此，在钝化膜破坏的同时，也会生成新的钝化膜，且随着测试时间的增加，生成的钝化膜会越来越致密且稳定，当钝化膜的破坏与生成达到相对平衡时，合金的开路电位达到稳定状态。图 3-3 不同冷轧变形量后双态 TA31 合金在 5%盐酸溶液中 OCPT 图不仅如此
[35]。图3-4为经过不同冷轧变形量后双态TA31合金在5%盐酸溶液中的极化曲线图。由图可知，经过不同冷轧变形后双态 TA31 合金的极化曲线都存在活化到钝化转变这个过程。在阳极反应中，随着电位的增加电流密度先是迅速增加，这是因为阳极原有钝化膜遭到了破坏，使阳极材料即钛合金发生了活性溶解行为。电位大于-0.3 V 以后，电流密度的增加受到抑制，电流进入稳定区域，这是由于在阳极材料表面重新形成钝化膜对合金起到保护作用，当钝化膜的破坏与形成达到平衡以后，电流密度进入稳定状态，这与开路电位测试结果具有一致性[36]。图 3-4 不同冷轧变形量后双态 TA31 合金在 5%盐酸溶液中的极化曲线图不同冷轧变形量后双态 TA31 合金的腐蚀电位、腐蚀电流密度如表 3-1 所示，由表可知
【参考文献】：
期刊论文
[1]金属材料腐蚀与防护机理研究述评[J]. 黄国亮,薛蔓凌,字映竹. 世界有色金属. 2018(06)
[2]TC18钛合金在海洋大气环境中的腐蚀行为研究[J]. 朱玉琴,苏艳,舒畅,舒德学. 装备环境工程. 2018(03)
[3]轧制方式对镁合金生体腐蚀行为的影响[J]. 陈吉华,陈冠清,严红革,苏斌,巩晓乐. 湖南大学学报(自然科学版). 2016(12)
[4]TB8钛合金冷变形过程的组织演变及其热处理时效响应（英文）[J]. 徐铁伟,李金山,张丰收,王飞云,刘向宏,冯勇. 稀有金属材料与工程. 2016(03)
[5]退火态Ti35钛合金在浓硝酸中的腐蚀行为研究[J]. 杨帆,巨建辉,毛小南,吴金平. 稀有金属与硬质合金. 2016(01)
[6]钛合金油井管性能研究及应用评价现状[J]. 史雪枝,周小虎. 钢管. 2015(01)
[7]酸性介质环境下钛材的腐蚀与防护[J]. 李美俊. 内蒙古石油化工. 2014(21)
[8]钛合金材料在高酸性环境中的耐蚀性能研究[J]. 闫静,吴贵阳,吴华,刘志德,袁曦,谷坛. 石油与天然气化工. 2014(02)
[9]钛及其合金的腐蚀[J]. 张睿,张慧霞,贾瑞灵,郭为民. 材料开发与应用. 2013(04)
[10]Pb-Mg-Al合金腐蚀机理的电子理论研究[J]. 段永华,孙勇,何建洪,彭明军,郭中正. 物理学报. 2012(04)
博士论文
[1]Ti-V系β钛合金结构稳定性及其塑性变形机制[D]. 王选理.上海交通大学 2015
[2]铝合金和钛合金在雨水/海水环境下的腐蚀与磨损交互作用研究[D]. 丁红燕.南京航空航天大学 2007
硕士论文
[1]半固态锻造Ti-7Cu合金组织及力学性能研究[D]. 霍亚洲.长安大学 2016
[2]热处理对TC4钛合金组织、性能的影响及残余应力消除方法的研究[D]. 谭玉全.重庆大学 2016
[3]TiZrAlV合金腐蚀行为的研究[D]. 杨亚慧.燕山大学 2015
[4]钛钽合金的组织结构与腐蚀行为研究[D]. 杨帆.西安建筑科技大学 2015
[5]钛合金的应力腐蚀开裂与腐蚀电化学研究[D]. 山川.中国海洋大学 2013
本文编号：2974570
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
不同冷轧变形量后双态TA31合金XRD图谱
现形变织构。3.1.2 双态 TA31 合金电化学腐蚀行为研究图3-3为经过不同冷轧变形量后双态TA31的开路电位图，在测试的最初阶段，开路电位变化速率较快，随着测试时间的增加，开路电位变化速率逐渐变缓，这种变化趋势与钛合金表面钝化膜有关。在开路电位测试的初始阶段，双态TA31合金表面原有的钝化膜由于不够致密稳定，会被腐蚀介质破坏，或者会使腐蚀介质浸入钛合金基体发生反应，由于钛合金表面的钝化膜具有非常好的自愈能力，因此，在钝化膜破坏的同时，也会生成新的钝化膜，且随着测试时间的增加，生成的钝化膜会越来越致密且稳定，当钝化膜的破坏与生成达到相对平衡时，合金的开路电位达到稳定状态。图 3-3 不同冷轧变形量后双态 TA31 合金在 5%盐酸溶液中 OCPT 图不仅如此
[35]。图3-4为经过不同冷轧变形量后双态TA31合金在5%盐酸溶液中的极化曲线图。由图可知，经过不同冷轧变形后双态 TA31 合金的极化曲线都存在活化到钝化转变这个过程。在阳极反应中，随着电位的增加电流密度先是迅速增加，这是因为阳极原有钝化膜遭到了破坏，使阳极材料即钛合金发生了活性溶解行为。电位大于-0.3 V 以后，电流密度的增加受到抑制，电流进入稳定区域，这是由于在阳极材料表面重新形成钝化膜对合金起到保护作用，当钝化膜的破坏与形成达到平衡以后，电流密度进入稳定状态，这与开路电位测试结果具有一致性[36]。图 3-4 不同冷轧变形量后双态 TA31 合金在 5%盐酸溶液中的极化曲线图不同冷轧变形量后双态 TA31 合金的腐蚀电位、腐蚀电流密度如表 3-1 所示，由表可知
【参考文献】：
期刊论文
[1]金属材料腐蚀与防护机理研究述评[J]. 黄国亮,薛蔓凌,字映竹. 世界有色金属. 2018(06)
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[3]轧制方式对镁合金生体腐蚀行为的影响[J]. 陈吉华,陈冠清,严红革,苏斌,巩晓乐. 湖南大学学报(自然科学版). 2016(12)
[4]TB8钛合金冷变形过程的组织演变及其热处理时效响应（英文）[J]. 徐铁伟,李金山,张丰收,王飞云,刘向宏,冯勇. 稀有金属材料与工程. 2016(03)
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[7]酸性介质环境下钛材的腐蚀与防护[J]. 李美俊. 内蒙古石油化工. 2014(21)
[8]钛合金材料在高酸性环境中的耐蚀性能研究[J]. 闫静,吴贵阳,吴华,刘志德,袁曦,谷坛. 石油与天然气化工. 2014(02)
[9]钛及其合金的腐蚀[J]. 张睿,张慧霞,贾瑞灵,郭为民. 材料开发与应用. 2013(04)
[10]Pb-Mg-Al合金腐蚀机理的电子理论研究[J]. 段永华,孙勇,何建洪,彭明军,郭中正. 物理学报. 2012(04)
博士论文
[1]Ti-V系β钛合金结构稳定性及其塑性变形机制[D]. 王选理.上海交通大学 2015
[2]铝合金和钛合金在雨水/海水环境下的腐蚀与磨损交互作用研究[D]. 丁红燕.南京航空航天大学 2007
硕士论文
[1]半固态锻造Ti-7Cu合金组织及力学性能研究[D]. 霍亚洲.长安大学 2016
[2]热处理对TC4钛合金组织、性能的影响及残余应力消除方法的研究[D]. 谭玉全.重庆大学 2016
[3]TiZrAlV合金腐蚀行为的研究[D]. 杨亚慧.燕山大学 2015
[4]钛钽合金的组织结构与腐蚀行为研究[D]. 杨帆.西安建筑科技大学 2015
[5]钛合金的应力腐蚀开裂与腐蚀电化学研究[D]. 山川.中国海洋大学 2013
本文编号：2974570
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