Ti-6Al-4V(ELI)合金在盐酸溶液中的电化学腐蚀行为及数值模拟
2021-09-24白彩云陈立杰
燃气涡轮试验与研究 2021年3期
关键词:实验
白彩云,赵 伟,石 炜,陈立杰
(1.厦门大学航空航天学院,福建厦门 361005;2.中国航发四川燃气涡轮研究院高空模拟技术重点实验室,四川绵阳 621000)
1 引言
Ti-6Al-4V(ELI)是航空航天领域使用最广泛的α+β钛合金,具有极高的比强度、良好的疲劳性能和耐腐蚀性,是航空发动机的重要结构材料,被广泛应用于压气机盘、叶片等承受大压力的结构件。钛合金良好的耐腐蚀性是因为其表面易形成一层致密的钝化膜,但钝化膜的性质、组成和厚度取决于环境条件。在实际服役过程中,钛及其合金在酸性环境中通常会被腐蚀,特别是在氯离子浓度较高的环境中,钝化膜受环境影响会发生破裂,进而受到的腐蚀作用更加明显[1]。
Ti-6Al-4V在各种恶劣环境和介质中的腐蚀行为已得到大量研究。其中,电化学阻抗谱(EIS)研究因不会对样品体系造成不可逆影响,且可得到较多的腐蚀动力学信息等优点,而得到越来越广泛的应用。Tsipas等[2]采用EIS法对Ti-6Al-4V在飞机模拟环境中的耐腐蚀行为进行了评估,指出在200℃下用NH4Cl 处理可以提高其耐腐蚀性。刘焱[3]研究了感应热处理后的Ti-6Al-4V及其焊缝在慢拉伸状态下的电化学行为,发现随着慢拉伸时间的增加,所有试样的容抗弧减小,耐腐蚀性降低。近年来,很多学者尝试通过有限元法对电化学反应进行数值建模,且已有许多成功的研究应用大型有限元分析软件COMSOL Multi-Physics 建模。如Deshpande[4]采用COMSOL 对镁合金腐蚀过程进行了数值模型,研究了围绕α相的连续β相和离散β相这两种微观组织结构的耐蚀性,认为当α相周围具有连续的β相网格结构时合金具有最佳的耐腐蚀性。……
登录APP查看全文
