TC1钛合金的腐蚀加工及其对基体性能影响

探讨了TC1钛合金腐蚀加工速度和质量的影响因素,测试了腐蚀加工后TC1钛合金的力学性能。氢氟酸浓度增加,加工速度提高;硝酸浓度较低时,腐蚀溶解占主导地位,浓度较高时,钝化起主要作用,当硝酸与氢氟酸的体积比为2时加工速度达到最大值;钛合金腐蚀加工速率与温度基本呈线性关系,加工时温度控制范围为28~30℃。复配添加剂可降低界面张力,它们的协同效应能够提高过渡区圆角质量、表面光亮度和腐蚀均匀性。腐蚀加工对TC1钛合金拉伸性能影响较小。腐蚀加工后的疲劳性能优于机械加工后的疲劳性能,其疲劳裂纹起源于加工面R圆角根部区域。

TC4钛合金在溴化锂水溶液中的空蚀行为

利用超声波气蚀试验机研究了TC4钛合金在温度为25℃蒸馏水和38%溴化锂水溶液中的空蚀行为。利用扫描电镜跟踪观察了空蚀形貌,测量了空蚀条件下的累积失重以及表面粗糙度的变化,对比了其在溴化锂溶液中静态和空蚀条件下的动电位极化曲线。结果表明,在空蚀相同时间条件下,TC4在溴化锂溶液中的累积失重量相比蒸馏水中有所升高。与静态相比,空化使TC4的自腐蚀电位正移近230mV,电化学腐蚀速率增加一个数量级。两种介质中的空蚀形貌相似,都是由初期出现裂纹和蚀坑发展到后期的蜂巢状结构。在溴化锂水溶液空蚀过程中,力学因素是造成腐蚀磨损失重的主要因素,但在交互作用中腐蚀对空蚀的促进作用更为明显。

水热时间对钛合金微弧氧化膜合成羟基磷灰石的影响

目的研究水热时间对TC4钛合金微弧氧化膜合成羟基磷灰石(HA)的影响。方法对TC4钛合金微弧氧化膜进行不同时间的水热合成处理,分析其微观形貌、成分及相结构,观察其在模拟体液中浸泡5周后的形貌及结构变化。结果水热处理提高了微弧氧化膜的Ca/P摩尔比,使非晶态钙磷化合物转化为HA晶体,随着水热时间的延长,HA衍射峰数量增多且强度增加。在模拟体液中浸泡5周后,微弧氧化膜表面仅有微量磷酸钙形成,而如水热合成后再浸泡,氧化膜表面的HA几乎完全转化为磷酸钙。结论水热处理有助于钛合金微弧氧化膜表面合成HA晶体。在8 h内,水热时间越长,氧化膜表面的HA含量越高,模拟体液中浸泡后形成的磷酸钙也越多,与人体的相容性越好。

金属材料的空化腐蚀行为及影响因素研究进展

综述了金属材料的空化腐蚀行为及影响因素研究现状。介绍了现阶段金属材料空化腐蚀的主要研究方法,以及几种典型金属材料(Fe、Cu、不锈钢、Ti和形状记忆合金)的空化腐蚀行为。重点阐述了材料力学性能、材料化学成分和微观组织结构、表面形貌和外界环境等主要因素对金属材料空化腐蚀行为影响的研究情况,并指出了金属材料空化腐蚀进一步研究的方向。

TA2在LiBr溶液中的初期空化腐蚀行为

利用粗糙度轮廓仪、SEM、三维视频显微镜和电化学测试技术研究了纯Ti(TA2)在LiBr溶液中的空化腐蚀过程,探讨了腐蚀与空化的协同作用。结果表明,材料受到空化冲击作用后,表面产生不均匀的塑性变形。随着空化腐蚀的进行,TA2表面塑性变形程度继续增大,晶界处位错密度的增加使晶界处应力更加集中,进而导致材料表面晶界处发生轻微的脱落,局部产生裂纹,表面粗糙度Rq呈线性增长。随后裂纹沿着晶界或向晶粒内部继续扩展,材料脱落逐渐加剧,同时材料表面钝化膜因力学作用受到破坏,露出新鲜的基体,促进了LiBr的腐蚀作用。空化与腐蚀的协同作用加速了腐蚀坑的加深与扩展,但腐蚀坑周边的材料脱落降低了材料的凹凸程度,材料表面粗糙度的增长速度减缓,直至最后进入稳定阶段。