提升钛合金耐蚀性能的合金化及微观组织因素浅析

近年来,世界各地的石油和天然气生产都在向海陆架发展,钻井和生产平台、管道系统和设备也面临越来越苛刻的腐蚀环境,传统金属和合金的防腐性能越来越满足不了生产需求。钛合金具有高的比强度和优异的耐腐蚀性能,在石油化工、海洋工程领域的应用越来越广泛。钛合金表面氧化膜的生成是其优异耐腐蚀性能的根本原因,但在其使用过程中,仍面临缝隙腐蚀、电偶腐蚀、应力腐蚀和氢脆等问题。从钛合金合金化元素、微观组织调控及表面技术出发,探讨钛合金防腐蚀机理,为新型耐蚀钛合金的设计和加工提供理论指导。     

Mn微合金化对Ti-Al-Mo-Zr-Fe-B合金组织演变和力学性能的影响

通过OM、EBSD和TEM等研究了Mn微合金化对新型近α Ti-Al-Mo-Zr-Fe-B合金微观组织和力学性能的影响。结果表明：添加0.5%（质量分数）的Mn元素可以将合金的铸态微观组织从3.28 μm细化到2.65 μm,使其抗拉伸强度从882 MPa提高到966 MPa,但延伸率从7.8%下降到5.1%。锻造后的2种合金的晶粒尺寸趋于一致,微观组织趋于等轴化且Mn微合金化后的组织更加均匀。锻造后,Ti-Al-Mo-Zr-Fe-B合金的抗拉伸强度和延伸率增加到966 MPa和16.4%,而含有0.5%（质量分数）Mn元素的合金具有更高的抗拉伸强度,达到了1079 MPa,同时延伸率达到了15.8%。结论表明,强度的提高可以归因于Mn元素的固溶强化效应,同时Mn微合金化处理使合金中的Al元素富集于α相,有利于提高合金的强度和塑性。