新型鈦鋯合金腐蝕特性及其耐腐蝕機理研究
發(fā)布時間:2021-05-16 23:18
鈦鋯合金由于具有高比強度、優(yōu)異的耐腐蝕性能、高疲勞強度和耐熱性能等優(yōu)點,被廣泛的應(yīng)用于航天航空、艦船、醫(yī)學、石油化工等多個領(lǐng)域,對保障工件的安全性、減輕零件的重量、優(yōu)化零部件的強度、延長部件的壽命等方面起到非常重要的作用。B是?穩(wěn)定元素,大量的文獻顯示,B添加到鈦合金中會生成TiB或TiB2,使得晶粒尺寸降低,有效地改善材料的力學性能。但是,硼的加入對鈦鋯合金耐腐蝕性的影響并不清楚。因此,在硼的加入對鈦鋯合金力學性能改善的基礎(chǔ)上,本文探究了硼的添加對Ti-30Zr-5Al-3V合金耐腐蝕性能的影響及其腐蝕機理。使用非自耗真空熔煉爐得到Ti-30Zr-5Al-3V-xB鑄錠,在850oC下進行軋制,得到熱軋態(tài)Ti-30Zr-5Al-3V-xB合金,并研究了其相組成、耐腐蝕性和腐蝕的機理。含硼合金由α相、β相和TiB相組成。隨著B不斷的增加,α板條尺寸減小,晶粒發(fā)生細化。電化學腐蝕測試在質(zhì)量分數(shù)為3.5%NaCl和5%HCl溶液中表現(xiàn)出相似結(jié)果:隨著B含量的升高,試樣的腐蝕電位降低,腐蝕電流密度升高;電化學阻抗譜測試結(jié)果顯示圓弧的直徑減少,含硼合...
【文章來源】:燕山大學河北省
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 鈦及鈦合金
1.2.1 鈦的簡介
1.2.2 鈦的分類
1.2.3 鈦的合金化
1.2.4 鈦合金的顯微組織形貌
1.3 鈦合金的熱處理工藝
1.3.1 退火
1.3.2 強化熱處理
1.3.3 固溶時效處理
1.4 鈦合金的腐蝕類型及機理
1.4.1 鈦合金的腐蝕機理
1.4.2 鈦合金的腐蝕類型
1.5 耐蝕鈦合金的發(fā)展現(xiàn)狀
1.6 腐蝕電化學測試方法
1.6.1 極化曲線分析法
1.6.2 電化學阻抗譜分析法
1.7 Zr-Ti-Al-V-B五元合金
1.8 本文研究主要內(nèi)容
第2章 合金制備工藝、性能測試及表征方法
2.1 合金的制備
2.2 軋制工藝
2.3 合金的顯微組織分析
2.3.1 物相組成分析
2.3.2 金相顯微組織觀察
2.3.3 SEM分析
2.3.4 TEM分析
2.4 合金的腐蝕性能分析
2.4.1 電化學腐蝕測試分析
2.4.2 合金表面XPS分析
2.4.3 表面粗糙度測試分析
2.4.4 浸泡實驗測試分析
第3章 TiZrAlVB合金微觀組織形貌及其在3.5%NaCl溶液中耐腐蝕性的研究
3.1 引言
3.2 實驗材料與方法
3.3 Ti-30Zr-5Al-3V-xB合金的微觀組織形貌分析
3.3.1 XRD物相分析
3.3.2 金相顯微組織分析
3.3.3 TEM微觀組織分析
3.4 合金的在3.5%NaCl溶液中的電化學腐蝕測試
3.4.1 極化曲線測試
3.4.2 電化學阻抗譜測試
3.4.3 電化學測試后合金表面XPS分析
3.4.4 電化學測試后合金表面粗糙度分析
3.5 本章小結(jié)
第4章 TiZrAlVB合金在5%HCl溶液中耐腐蝕性的研究
4.1 引言
4.2 合金的在5%HCl溶液中的電化學腐蝕測試
4.2.1 極化曲線測試
4.2.2 電化學阻抗譜測試
4.2.3 電化學測試后合金表面XPS分析
4.2.4 電化學測試后合金表面粗糙度分析
4.3 合金的在5M HCl溶液中的浸泡失重實驗測試
4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學位期間承擔的科研任務(wù)與主要成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]機械設(shè)備環(huán)烷酸流動腐蝕作用機制研究[J]. 呂運容,陳學東,陳志平,梁春雷. 流體機械. 2018(09)
[2]Ti-6Al-4V在溴化鋰溶液中的初期空化腐蝕研究[J]. 趙曉斌,林翠,楊穎,張翼飛. 稀有金屬材料與工程. 2017(12)
[3]除鹽水站酸、堿系統(tǒng)的腐蝕與防護[J]. 王淼. 建材與裝飾. 2017(47)
[4]溫度和應(yīng)變速率對Zr50Ti50合金在β單相區(qū)熱變形行為的影響(英文)[J]. 周云凱,馮志浩,夏超群,劉文昌,景勤,梁順星,馬明臻,張治國,張新宇,劉日平. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2016(08)
[5]我國創(chuàng)新研制的主要船用鈦合金及其應(yīng)用[J]. 趙永慶. 中國材料進展. 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]低溫鈦合金的研究現(xiàn)狀[J]. 劉偉,杜宇. 稀有金屬快報. 2007(09)
[8]鈦合金材料在艦船管系上的應(yīng)用[J]. 周佳宇,哈軍. 材料開發(fā)與應(yīng)用. 2006(03)
[9]中國船用鈦合金的研究和發(fā)展[J]. 陳軍,趙永慶,常輝. 材料導(dǎo)報. 2005(06)
[10]鈦合金的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展前景[J]. 李梁,孫健科,孟祥軍. 鈦工業(yè)進展. 2004(05)
博士論文
[1]TC21鈦合金工藝優(yōu)化及組織性能關(guān)系研究[D]. 石志峰.西北工業(yè)大學 2016
碩士論文
[1]新型Ti-Zr-Al-V-B合金設(shè)計、制備及性能研究[D]. 李榮霞.燕山大學 2016
本文編號:3190597
【文章來源】:燕山大學河北省
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 鈦及鈦合金
1.2.1 鈦的簡介
1.2.2 鈦的分類
1.2.3 鈦的合金化
1.2.4 鈦合金的顯微組織形貌
1.3 鈦合金的熱處理工藝
1.3.1 退火
1.3.2 強化熱處理
1.3.3 固溶時效處理
1.4 鈦合金的腐蝕類型及機理
1.4.1 鈦合金的腐蝕機理
1.4.2 鈦合金的腐蝕類型
1.5 耐蝕鈦合金的發(fā)展現(xiàn)狀
1.6 腐蝕電化學測試方法
1.6.1 極化曲線分析法
1.6.2 電化學阻抗譜分析法
1.7 Zr-Ti-Al-V-B五元合金
1.8 本文研究主要內(nèi)容
第2章 合金制備工藝、性能測試及表征方法
2.1 合金的制備
2.2 軋制工藝
2.3 合金的顯微組織分析
2.3.1 物相組成分析
2.3.2 金相顯微組織觀察
2.3.3 SEM分析
2.3.4 TEM分析
2.4 合金的腐蝕性能分析
2.4.1 電化學腐蝕測試分析
2.4.2 合金表面XPS分析
2.4.3 表面粗糙度測試分析
2.4.4 浸泡實驗測試分析
第3章 TiZrAlVB合金微觀組織形貌及其在3.5%NaCl溶液中耐腐蝕性的研究
3.1 引言
3.2 實驗材料與方法
3.3 Ti-30Zr-5Al-3V-xB合金的微觀組織形貌分析
3.3.1 XRD物相分析
3.3.2 金相顯微組織分析
3.3.3 TEM微觀組織分析
3.4 合金的在3.5%NaCl溶液中的電化學腐蝕測試
3.4.1 極化曲線測試
3.4.2 電化學阻抗譜測試
3.4.3 電化學測試后合金表面XPS分析
3.4.4 電化學測試后合金表面粗糙度分析
3.5 本章小結(jié)
第4章 TiZrAlVB合金在5%HCl溶液中耐腐蝕性的研究
4.1 引言
4.2 合金的在5%HCl溶液中的電化學腐蝕測試
4.2.1 極化曲線測試
4.2.2 電化學阻抗譜測試
4.2.3 電化學測試后合金表面XPS分析
4.2.4 電化學測試后合金表面粗糙度分析
4.3 合金的在5M HCl溶液中的浸泡失重實驗測試
4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學位期間承擔的科研任務(wù)與主要成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]機械設(shè)備環(huán)烷酸流動腐蝕作用機制研究[J]. 呂運容,陳學東,陳志平,梁春雷. 流體機械. 2018(09)
[2]Ti-6Al-4V在溴化鋰溶液中的初期空化腐蝕研究[J]. 趙曉斌,林翠,楊穎,張翼飛. 稀有金屬材料與工程. 2017(12)
[3]除鹽水站酸、堿系統(tǒng)的腐蝕與防護[J]. 王淼. 建材與裝飾. 2017(47)
[4]溫度和應(yīng)變速率對Zr50Ti50合金在β單相區(qū)熱變形行為的影響(英文)[J]. 周云凱,馮志浩,夏超群,劉文昌,景勤,梁順星,馬明臻,張治國,張新宇,劉日平. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2016(08)
[5]我國創(chuàng)新研制的主要船用鈦合金及其應(yīng)用[J]. 趙永慶. 中國材料進展. 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]低溫鈦合金的研究現(xiàn)狀[J]. 劉偉,杜宇. 稀有金屬快報. 2007(09)
[8]鈦合金材料在艦船管系上的應(yīng)用[J]. 周佳宇,哈軍. 材料開發(fā)與應(yīng)用. 2006(03)
[9]中國船用鈦合金的研究和發(fā)展[J]. 陳軍,趙永慶,常輝. 材料導(dǎo)報. 2005(06)
[10]鈦合金的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展前景[J]. 李梁,孫健科,孟祥軍. 鈦工業(yè)進展. 2004(05)
博士論文
[1]TC21鈦合金工藝優(yōu)化及組織性能關(guān)系研究[D]. 石志峰.西北工業(yè)大學 2016
碩士論文
[1]新型Ti-Zr-Al-V-B合金設(shè)計、制備及性能研究[D]. 李榮霞.燕山大學 2016
本文編號:3190597
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