富鋯鋯鈦二元合金腐蝕行為的研究.pdf

1、金屬鋯及其合金由于具有熱中子俘獲截面積較小、抗氧化、耐腐蝕、熱膨脹系數(shù)較小等優(yōu)良的物理化學(xué)性能，而被應(yīng)用在核工業(yè)以及化工工業(yè)當(dāng)中。鈦及其合金憑借著高比強度、優(yōu)良的腐蝕性能以及較低的密度在航空航天和化工工業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。隨著航空航天事業(yè)的進步以及空間極端的服役條件對空間材料的耐腐蝕性能和力學(xué)性能提出了更加苛刻的要求。為滿足這一要求鋯鈦基合金應(yīng)運而生，由于其具有較高的比強度，更加優(yōu)異的耐腐蝕性能，而受到廣泛的關(guān)注。本文以發(fā)展新型鋯鈦空間

2、結(jié)構(gòu)材料合金為目標，采用多種實驗手段，研究了不同成分的鋯鈦合金在不同處理條件下的相組成、組織結(jié)構(gòu)及其對合金腐蝕性能和力學(xué)性能的影響。
　　使用非自耗熔煉爐制備了一系列不同成分比例的富鋯Zr-Ti二元合金，研究了Zr-Ti二元合金組分的變化與組織和力學(xué)性能以及腐蝕性能的變化關(guān)系。通過對鑄態(tài)和軋制態(tài)Zr-Ti二元合金的實驗結(jié)果分析得知，在鋯含量50％-80%范圍內(nèi)，合金的硬度和強度隨著鋯含量的增加而增加，其中Zr80Ti20的硬度和強

3、度最高，分別為：360HV、1116MPa。Zr-Ti二元合金中的主要強化機制為固溶強化和組織細化。
　　本實驗對于合金的腐蝕性能的測試主要有三大部分：第一部分對合金在不同介質(zhì)中的電化學(xué)腐蝕性能測試。通過測量在NaCl溶液、HCl溶液以及NaOH溶液中極化曲線可以看出，合金隨著鋯含量的增加，抗腐蝕性能增強。而鋯的添加增強了合金在含Cl-介質(zhì)的點蝕傾向。第二部分采用傳統(tǒng)的浸泡失重的方法測試了合金在5mol/l的鹽酸中的腐蝕速率，實驗