發(fā)布時(shí)間：2021-01-13 08:32

　　海洋石油開采和西南酸性油田開采的環(huán)境一般具有強(qiáng)腐蝕性的特點(diǎn),對(duì)合金無縫管的耐蝕性要求越來越高,鈦合金由于具有很好的綜合性能成為這種苛刻環(huán)境的理想材料。但在這種苛刻的環(huán)境中,鈦合金表現(xiàn)出的抗腐蝕性能還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足,所以需要掌握鈦合金在這種環(huán)境中的腐蝕行為,并研究影響鈦合金耐蝕性的因素,找到提高鈦合金抗腐蝕性能的方法。本文主要以TA31合金為實(shí)驗(yàn)材料,對(duì)其進(jìn)行不同的冷變形和熱處理,觀察不同工藝處理后的TA31合金在鹽酸溶液中的腐蝕行為,并探討影響TA31合金耐蝕性的因素。對(duì)雙態(tài)TA31合金和層片TA31合金進(jìn)行冷軋變形,通過電化學(xué)腐蝕實(shí)驗(yàn)與浸泡腐蝕實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)隨著冷軋變形量的增加,兩種合金在鹽酸溶液中的耐蝕性均提高。冷軋后合金位錯(cuò)密度增加形成亞結(jié)構(gòu),同時(shí)晶粒沿軋制方向被拉長(zhǎng)甚至破碎,合金整體上組織變小,增加了合金中晶界的數(shù)量,為TA31合金鈍化膜的生成提供更多的形核位置,提高了TA31合金的耐蝕性。通過分析層片TA31合金的鈍化膜后可知,TA31合金的鈍化膜不是單層結(jié)構(gòu),而是以Ti的氧化物為基礎(chǔ),并含有Al、Nb、Zr、Mo元素氧化物的多層結(jié)構(gòu)。對(duì)原始組織是軋態(tài)的TA31合金無縫管進(jìn)行不同溫度退火... 

【文章來源】：燕山大學(xué)河北省

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

不同冷軋變形量后雙態(tài)TA31合金XRD圖譜

現(xiàn)形變織構(gòu)。3.1.2 雙態(tài) TA31 合金電化學(xué)腐蝕行為研究圖3-3為經(jīng)過不同冷軋變形量后雙態(tài)TA31的開路電位圖，在測(cè)試的最初階段，開路電位變化速率較快，隨著測(cè)試時(shí)間的增加，開路電位變化速率逐漸變緩，這種變化趨勢(shì)與鈦合金表面鈍化膜有關(guān)。在開路電位測(cè)試的初始階段，雙態(tài)TA31合金表面原有的鈍化膜由于不夠致密穩(wěn)定，會(huì)被腐蝕介質(zhì)破壞，或者會(huì)使腐蝕介質(zhì)浸入鈦合金基體發(fā)生反應(yīng)，由于鈦合金表面的鈍化膜具有非常好的自愈能力，因此，在鈍化膜破壞的同時(shí)，也會(huì)生成新的鈍化膜，且隨著測(cè)試時(shí)間的增加，生成的鈍化膜會(huì)越來越致密且穩(wěn)定，當(dāng)鈍化膜的破壞與生成達(dá)到相對(duì)平衡時(shí)，合金的開路電位達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。圖 3-3 不同冷軋變形量后雙態(tài) TA31 合金在 5%鹽酸溶液中 OCPT 圖不僅如此

[35]。圖3-4為經(jīng)過不同冷軋變形量后雙態(tài)TA31合金在5%鹽酸溶液中的極化曲線圖。由圖可知，經(jīng)過不同冷軋變形后雙態(tài) TA31 合金的極化曲線都存在活化到鈍化轉(zhuǎn)變這個(gè)過程。在陽極反應(yīng)中，隨著電位的增加電流密度先是迅速增加，這是因?yàn)殛枠O原有鈍化膜遭到了破壞，使陽極材料即鈦合金發(fā)生了活性溶解行為。電位大于-0.3 V 以后，電流密度的增加受到抑制，電流進(jìn)入穩(wěn)定區(qū)域，這是由于在陽極材料表面重新形成鈍化膜對(duì)合金起到保護(hù)作用，當(dāng)鈍化膜的破壞與形成達(dá)到平衡以后，電流密度進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)，這與開路電位測(cè)試結(jié)果具有一致性[36]。圖 3-4 不同冷軋變形量后雙態(tài) TA31 合金在 5%鹽酸溶液中的極化曲線圖不同冷軋變形量后雙態(tài) TA31 合金的腐蝕電位、腐蝕電流密度如表 3-1 所示，由表可知

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]金屬材料腐蝕與防護(hù)機(jī)理研究述評(píng)[J]. 黃國亮,薛蔓凌,字映竹.  世界有色金屬. 2018(06)
[2]TC18鈦合金在海洋大氣環(huán)境中的腐蝕行為研究[J]. 朱玉琴,蘇艷,舒暢,舒德學(xué).  裝備環(huán)境工程. 2018(03)
[3]軋制方式對(duì)鎂合金生體腐蝕行為的影響[J]. 陳吉華,陳冠清,嚴(yán)紅革,蘇斌,鞏曉樂.  湖南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(12)
[4]TB8鈦合金冷變形過程的組織演變及其熱處理時(shí)效響應(yīng)（英文）[J]. 徐鐵偉,李金山,張豐收,王飛云,劉向宏,馮勇.  稀有金屬材料與工程. 2016(03)
[5]退火態(tài)Ti35鈦合金在濃硝酸中的腐蝕行為研究[J]. 楊帆,巨建輝,毛小南,吳金平.  稀有金屬與硬質(zhì)合金. 2016(01)
[6]鈦合金油井管性能研究及應(yīng)用評(píng)價(jià)現(xiàn)狀[J]. 史雪枝,周小虎.  鋼管. 2015(01)
[7]酸性介質(zhì)環(huán)境下鈦材的腐蝕與防護(hù)[J]. 李美俊.  內(nèi)蒙古石油化工. 2014(21)
[8]鈦合金材料在高酸性環(huán)境中的耐蝕性能研究[J]. 閆靜,吳貴陽,吳華,劉志德,袁曦,谷壇.  石油與天然氣化工. 2014(02)
[9]鈦及其合金的腐蝕[J]. 張睿,張慧霞,賈瑞靈,郭為民.  材料開發(fā)與應(yīng)用. 2013(04)
[10]Pb-Mg-Al合金腐蝕機(jī)理的電子理論研究[J]. 段永華,孫勇,何建洪,彭明軍,郭中正.  物理學(xué)報(bào). 2012(04)

博士論文
[1]Ti-V系β鈦合金結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性及其塑性變形機(jī)制[D]. 王選理.上海交通大學(xué) 2015
[2]鋁合金和鈦合金在雨水/海水環(huán)境下的腐蝕與磨損交互作用研究[D]. 丁紅燕.南京航空航天大學(xué) 2007

碩士論文
[1]半固態(tài)鍛造Ti-7Cu合金組織及力學(xué)性能研究[D]. 霍亞洲.長(zhǎng)安大學(xué) 2016
[2]熱處理對(duì)TC4鈦合金組織、性能的影響及殘余應(yīng)力消除方法的研究[D]. 譚玉全.重慶大學(xué) 2016
[3]TiZrAlV合金腐蝕行為的研究[D]. 楊亞慧.燕山大學(xué) 2015
[4]鈦鉭合金的組織結(jié)構(gòu)與腐蝕行為研究[D]. 楊帆.西安建筑科技大學(xué) 2015
[5]鈦合金的應(yīng)力腐蝕開裂與腐蝕電化學(xué)研究[D]. 山川.中國海洋大學(xué) 2013



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