本文關(guān)鍵詞：海洋氣候下TC18鈦合金接觸腐蝕性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《西安工業(yè)大學(xué)》 2013年

海洋氣候下TC18鈦合金接觸腐蝕性能研究

王晴晴  

【摘要】：如今,交通運輸已經(jīng)在全球范圍進(jìn)行,考慮時間、效率、經(jīng)濟(jì)問題,飛機(jī)將在運輸行業(yè)中占據(jù)重要地位。TC18鈦合金是一種新型α+β兩相高強(qiáng)度鈦合金,具有強(qiáng)度高、塑性好和可焊接等優(yōu)點,廣泛用于制造飛機(jī)的發(fā)動機(jī)或其結(jié)構(gòu)零件。300M鋼和30CrMnSiNi2A鋼是我國航空工業(yè)中廣泛使用的中碳低合金超高強(qiáng)度鋼,具有優(yōu)良的塑性、韌性和抗疲勞、斷裂性能,主要用于制造飛機(jī)起落架等受力結(jié)構(gòu)件。7050鋁合金和7475鋁合金都屬于Al-Zn-Mg-Cu系合金,現(xiàn)被廣泛應(yīng)用于飛機(jī)的許多重要部件上。17-7PH不銹鋼(0Cr17Ni7Al)屬沉淀硬化高強(qiáng)不銹鋼,耐蝕性強(qiáng),可提高飛機(jī)的使用壽命,縮短維修期。TC18鈦合金電位較正,在腐蝕環(huán)境下與其他材料(如結(jié)構(gòu)鋼及鋁合金)接觸時會引起其他材料的加速腐蝕,而腐蝕將會嚴(yán)重威脅到整機(jī)服役的安全性。因此,研究海洋大氣環(huán)境中TC18鈦合金與其他金屬的接觸腐蝕及其防護(hù)尤為重要,這將為其應(yīng)用提供理論依據(jù)。 本文研究了在海南和青島不同的海洋大氣環(huán)境下5種材料經(jīng)不同表面處理后與TC18鈦合金暴曬1年后的接觸腐蝕情況,將300M鋼、30CrMnSiNi2A鋼、7050鋁合金、7475鋁合金和17-7PH不銹鋼的暴曬試樣和未暴曬試樣(對比試樣)分別進(jìn)行拉伸、疲勞性能測試,用統(tǒng)計分析方法對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行顯著性檢驗,并從微觀組織、腐蝕程度、表面腐蝕形貌和斷口形貌上分析所測量的試驗結(jié)果。另外,分析漆層和膠結(jié)在海洋大氣腐蝕環(huán)境中對材料接觸腐蝕的防護(hù)作用與效果,以及材料的斷裂機(jī)理。研究結(jié)果如下： 海洋性大氣環(huán)境暴曬1年對300M鋼、30CrMnSiNi2A鋼、7475鋁合金、17-7PH不銹鋼的抗拉強(qiáng)度無顯著性影響,但經(jīng)T檢驗分析,對7050鋁合金的抗拉強(qiáng)度有顯著性影響。300M鋼、30CrMnSiNi2A(?)岡和17-7PH不銹鋼的拉伸斷口都屬于空洞聚集斷裂機(jī)理。7050鋁合金和7475鋁合金的拉伸斷口都屬于微孔聚集和延性斷裂混合斷裂機(jī)理。 300M鋼試樣無論裝配與否在海南海洋大氣環(huán)境下的腐蝕比在青島的腐蝕略微嚴(yán)重,從而導(dǎo)致海南試樣的疲勞壽命有顯著性降低,而青島試樣的疲勞壽命沒有顯著變化。暴曬1年后30CrMnSiNi2A鋼試樣幾乎未被腐蝕,其疲勞壽命也沒有降低,說明磷化層和漆層能有效防止30CrMnSiNiA (?)岡的大氣腐蝕和接觸腐蝕。7050鋁合金和7475鋁合金的試樣經(jīng)海洋大氣暴曬后不涂漆試樣表面點蝕較均勻,但其與TC18鈦合金連接處的腐蝕較為集中且生成灰白色粉末狀腐蝕產(chǎn)物,涂漆試樣表面沒有明顯的腐蝕痕跡,無論涂漆與否、裝配與否,海洋大氣腐蝕對2種鋁合金的疲勞壽命都有顯著影響。但涂漆試樣的疲勞壽命降低的較少,說明涂漆可在一定程度上防止大氣腐蝕和電偶腐蝕。17-7PH不銹鋼無論涂漆、膠結(jié)裝配與否,其在青島和海南海洋性大氣環(huán)境下暴曬并沒有對疲勞壽命造成影響,表明17-7PH不銹鋼耐海洋大氣腐蝕性能很好。 與TC18鈦合金偶接金屬的疲勞裂紋均起源于試樣表面腐蝕區(qū)。C1、S和0元素對材料的腐蝕占主要地位。海洋大氣腐蝕對所有材料的擴(kuò)展區(qū)和瞬斷區(qū)沒有影響。300M鋼疲勞擴(kuò)展區(qū)呈人字形花樣,有大量明顯的斷斷續(xù)續(xù)的疲勞輝紋,而且二次裂紋較多,另外,擴(kuò)展區(qū)還存在小刻面,有準(zhǔn)解理斷裂特征。30CrMnSiNi2A鋼疲勞擴(kuò)展區(qū)存在二次裂紋,瞬斷區(qū)呈韌窩特征,這是由空洞聚集引起的。7050、7475鋁合金的擴(kuò)展區(qū)疲勞輝紋明顯而且有規(guī)則；瞬斷區(qū)可以觀察到韌窩和準(zhǔn)解理臺階,屬于準(zhǔn)解理和空洞聚集混合斷裂機(jī)理。17-7PH不銹鋼的疲勞裂紋擴(kuò)展區(qū)存在小刻面,表現(xiàn)準(zhǔn)解理斷裂特征；裂紋擴(kuò)展近區(qū)有大量細(xì)小不規(guī)則的疲勞條紋,而擴(kuò)展遠(yuǎn)區(qū)的疲勞條紋卻變得長、明顯而有規(guī)則；瞬斷區(qū)為大而深的韌窩特征,它是由第二相引起的微孔聚集形成的。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：西安工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TG172;TG146.23
【目錄】：

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