【摘 要】
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钛锆合金由于具有高比强度、优异的耐腐蚀性能、高疲劳强度和耐热性能等优点,被广泛的应用于航天航空、舰船、医学、石油化工等多个领域,对保障工件的安全性、减轻零件的重量、优化零部件的强度、延长部件的寿命等方面起到非常重要的作用。B是?稳定元素,大量的文献显示,B添加到钛合金中会生成TiB或TiB_2,使得晶粒尺寸降低,有效地改善材料的力学性能。但是,硼的加入对钛锆合金耐腐蚀性的影响并不清楚。因此,在硼的
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钛锆合金由于具有高比强度、优异的耐腐蚀性能、高疲劳强度和耐热性能等优点,被广泛的应用于航天航空、舰船、医学、石油化工等多个领域,对保障工件的安全性、减轻零件的重量、优化零部件的强度、延长部件的寿命等方面起到非常重要的作用。B是?稳定元素,大量的文献显示,B添加到钛合金中会生成TiB或TiB2,使得晶粒尺寸降低,有效地改善材料的力学性能。但是,硼的加入对钛锆合金耐腐蚀性的影响并不清楚。因此,在硼的加入对钛锆合金力学性能改善的基础上,本文探究了硼的添加对Ti-30Zr-5Al-3V合金耐腐蚀性能的影响及其腐蚀机理。使用非自耗真空熔炼炉得到Ti-30Zr-5Al-3V-xB铸锭,在850oC下进行轧制,得到热轧态Ti-30Zr-5Al-3V-xB合金,并研究了其相组成、耐腐蚀性和腐蚀的机理。含硼合金由α相、β相和TiB相组成。随着B不断的增加,α板条尺寸减小,晶粒发生细化。电化学腐蚀测试在质量分数为3.5%NaCl和5%HCl溶液中表现出相似结果:随着B含量的升高,试样的腐蚀电位降低,腐蚀电流密度升高;电化学阻抗谱测试结果显示圆弧的直径减少,含硼合金的相位角和阻抗的模均低于不含硼合金的值。以上结果说明硼的加入使试样的耐腐蚀性能下降。XPS图谱显示,合金的钝化膜是由TiO2、ZrO2、Al2O3组成。随着B含量的升高,在3.5%NaCl溶液中,合金表面的平均粗糙度Ra由5.0?0.5nm增加到9.0?0.3nm;在5%HCl溶液中,合金表面的平均粗糙度Ra由7.4?1.0nm增加到16.9?1.2nm。合金的浸泡实验与电化学测试结果相同,即0B合金的失重率最小,耐腐蚀性能最好。
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