Er添加对于TC4及Ti-35421合金的腐蚀性能影响文献综述
2020-06-04 20:26:17
1.TC4以及Ti-35421钛合金的概述与研究意义 TC4是应用最广泛、综合性能较好的α β型钛合金,因抗腐蚀性好、生物相容性好、比强度高而广泛应用于医疗、航天航空和航海等多个行业[1]。
钛合金耐蚀性能较好,这是因为钛合金在溶液中形成氧化钛腐蚀产物覆盖在合金表面,在一定程度上减缓腐蚀介质通过氧化层的速率,氧化钛膜在电化学腐蚀过程中处于一个形成、破坏和修复的动态平衡中。
然而,其容易发生热盐应力腐蚀、高温氧化腐蚀,并在还原性和强氧化性溶液中发生腐蚀,易和其接触的不同材料发生接触腐蚀。
Ti-35421(Ti-3Al-5Mo-4Cr-2Zr-1Fe)是一种近年来刚刚开发出的高强度的钛合金。
然而,无论是TC4还是Ti-35421在模拟海洋环境下的耐腐蚀性能都有待于提高,添加新型微量元素的钛合金研究势在必行。
通过前期研究发现,添加微量稀土元素铒,可以有效改善金属合金体系的韧性。
例如,在铝合金中添加微量Er可以提高铝合金的机械性能[2,3],添加0.1 % Er可以使铝合金的冷轧态和退火态屈服强度σ0.2分别提高27 MPa 和32 MPa。
随Er含量的增加, 合金强度逐渐增大,但当Er含量超0.4 %时, 继续增加Er含量对合金的强度影响不大。
因此,添加0.4 % Er既能使合金的强度最优化, 并能保持较好的塑性。
Er在镁铝合金中除了固溶在α(Al)基体外, 其余主要以Al3Er化合物的形式存在,细小的Al3Er粒子均匀弥散地分布在基体上对位错具有较强的钉扎作用,以及Er对晶粒的细化作用共同提高了铝合金的强度。