TC6钛合金渗碳层在不同介质环境中的腐蚀磨损性能

基于感应加热双脉冲气体渗碳技术对 TC6 合金进行表面强化,利用 XRD 和金相显微镜研究了渗碳层的微观结构;采用自制腐蚀磨损试验机研究了渗碳件在 0. 1%HF 溶液、0. 9%NaCl 溶液和 SBF 溶液中的腐蚀磨损性能,利用电化学工作站测试了其在腐蚀和腐蚀磨损交互作用下开路电位和极化曲线的变化,并利用白光干涉仪对磨痕形貌进行表征与分析。 结果表明: 经 910 ℃渗碳后 TC6 合金形成富 TiC 强化层,硬度达 850 HV_0.25 ,在 3 种不同介质中均表现出较小的摩擦因数和磨损率。 摩擦状态下渗碳样在 SBF 溶液中腐蚀电流密度最小(9. 64×10^-6A/ cm²),表现出良好的耐生物腐蚀特性,而在 0. 1% HF 溶液中腐蚀电流密度最大(1. 34×10^-4A/ cm²);在 3 种不同介质环境中原样均以粘着磨损为主,而渗碳后的 TC6 合金主要表现为磨粒磨损,腐蚀对磨损的促进作用是造成 TC6 合金损耗的主要因素。     

聚乳酸扩链及其超临界二氧化碳微孔发泡

采用环氧类扩链剂对聚乳酸进行反应挤出扩链,通过超临界CO2快速降压法对扩链聚乳酸进行发泡。采用凝胶渗透色谱仪、高级动态流变仪、差示扫描量热仪、动态热机械分析仪研究了扩链聚乳酸的动态流变行为、结晶性能及粘弹性;并采用密度仪及扫描电镜研究了发泡温度对聚乳酸泡沫发泡倍率及泡孔形态的影响。研究结果表明,扩链后聚乳酸的相对分子质量增大,熔体的复数黏度和储能模量增加。与聚乳酸相比,扩链聚乳酸的冷结晶现象比较显著,冷结晶温度明显下降,冷结晶热焓明显增大。冷结晶导致扩链聚乳酸在100~120℃温度区间内的储能模量较高,从而有利于泡孔的生长。通过对聚乳酸的扩链改性,采用超临界CO2发泡技术,成功制备出了聚乳酸微孔泡沫材料,发泡倍率可达20倍,泡孔规整,平均孔径43μm,孔径分布较窄。     

TA2钛合金真空感应渗碳层在含氟混合酸中的腐蚀行为

目的研究TA2钛合金在CH4介质中感应渗碳层的组织结构,并评价具有高硬度及高耐磨性的渗碳层在含氟混合酸中的腐蚀行为。方法在850、880、910℃温度下对TA2钛合金进行真空脉冲"强渗-扩散",通过电化学工作站及浸泡腐蚀评价渗碳层的耐蚀性能。采用XRD、SEM和XPS等方法,对渗碳层的相结构、组织、腐蚀产物及其化学态进行观察和分析。结果经910℃渗碳的TA2钛合金可形成较厚的Ti C层,并表现出较好的耐蚀性能。在0.2%HF+0.2%HNO3酸溶液中,120min前未发生明显腐蚀行为,120min后腐蚀速率为4.01×10?3 A/cm2。在电化学测试下,腐蚀速率从未渗碳的3.32×10?1 A/cm2降低至1.67×10?2 A/cm2。渗碳试样表面呈全面腐蚀状态,而未渗碳样有点蚀行为。表面腐蚀后的XPS数据拟合显示,Ti元素呈三个能级峰,主要以+4价存在,氟离子的存在是由于取代了Ti—OH中的键形成Ti—F。结论真空感应渗碳在TA2钛合金表面生成的强化层,对钛合金在低浓度含F?酸中的腐蚀具有一定的防护作用,随渗碳温度的升高,表面渗碳层增厚且具有更高的阻抗膜值和较小的腐蚀电流。此外,表面渗碳层的存在,使钛合金的腐蚀行为从点蚀变为全面腐蚀。     

Ti6Al4V钛合金渗碳层在HF中的腐蚀行为

用真空感应渗碳方法对Ti6Al4V钛合金进行高速渗碳,研究了渗碳层在HF溶液中的腐蚀行为。对腐蚀前后渗碳层的相结构和形貌的分析发现：对Ti6Al4V钛合金高速渗碳后,在表面生成一层TiC和CTi_0.42V_1.58复合化合物相的渗碳层。因为表面有渗碳层,Ti6Al4V钛合金在浓度为0.2%的HF中?泡其腐蚀速率从4.65×10^-10 g·m^-2·h^-1降低到3.3×10^-10 g·m^-2·h^-1。电化学腐蚀测试结果表明,其自腐蚀电位从未渗碳时的-0.94 V升高到-0.68 V,腐蚀电流密度从4.10 mA·cm^-2降至1.65 mA·cm^-2,极化电阻从6.36 Ω·cm²增大到15.8 Ω·cm²,R_t从0.2 Ω·cm²增大到5.7 Ω·cm²。渗碳层具有n型半导体特性,未渗碳样品具有p型半导体特性。Ti6Al4V钛合金渗碳后,在腐蚀过程中电子转移的阻力增大,使耐蚀性提高。F^-对Ti6Al4V钛合金渗碳层的腐蚀机理,主要是析氢腐蚀。