TC17钛合金的腐蚀及预腐蚀疲劳性能研究的任务书.docx

TC17钛合金的腐蚀及预腐蚀疲劳性能研究的任务书
任务书：
一、课题背景:
TC17钛合金是目前应用最为广泛的钛合金之一，具有优异的力学性能和耐腐蚀性，在航空、航天、汽车、生物医学等领域得到了广泛的应用。然而在实际应用中，TC17钛合金常常需要承受复杂多变的工作环境，如海洋环境、高温高压环境等，腐蚀、预腐蚀疲劳现象就会出现。因此，研究TC17钛合金的腐蚀性能和预腐蚀疲劳性能成为一个非常重要的课题。
二、任务目标：
本次研究的目标是：
1.研究TC17钛合金在不同腐蚀介质中的腐蚀行为，建立其腐蚀动力学模型；
2.研究TC17钛合金在不同腐蚀介质中的预腐蚀疲劳性能，并分析其相关机理；
3.提出改善TC17钛合金腐蚀和预腐蚀疲劳性能的方法和措施。
三、研究内容：
根据任务目标，本课题的研究内容包括：
1.TC17钛合金在不同腐蚀介质中的腐蚀行为研究：选取常见的酸、碱及海水等腐蚀介质，设计不同腐蚀条件，利用质量损失法、电化学技术、破坏分析等手段研究TC17钛合金在不同腐蚀介质中的腐蚀行为，建立其腐蚀动力学模型。
2.TC17钛合金在不同腐蚀介质中的预腐蚀疲劳性能研究：通过在不同腐蚀介质中进行预腐蚀试验，研究TC17钛合金在不同腐蚀条件下的预腐蚀与疲劳性能，探讨预腐蚀对其疲劳寿命的影响，并分析其相关机理。
3.提出改善TC17钛合金腐蚀和预腐蚀疲劳性能的方法和措施：根据研究结果，提出相应的改善措施，如改进材料制备工艺、表面处理技术、涂层、合金设计等，以提高TC17钛合金的耐腐蚀性和预防预腐蚀疲劳现象的发生。
四、研究方案：
1.实验样品的制备：制备符合规范的TC17钛合金试样，采用铸造、锻造、挤压等工艺制备所需试样和标准试件。确保试样质量、尺寸符合设计要求。
2.腐蚀实验：选取不同腐蚀介质，进行腐蚀实验，采用质量损失法、电化学方法及表面分析技术等手段，研究TC17钛合金在不同腐蚀介质中的腐蚀行为，并建立其腐蚀动力学模型。
3.预腐蚀-疲劳实验：在不同腐蚀条件下进行预腐蚀试验，通过单轴拉伸或旋转弯曲等方式进行疲劳实验。测试试件的疲劳寿命、疲劳裂纹扩展速率等参数，并分析其预腐蚀对于疲劳寿命的影响规律。
4.分析：通过分析试验结果，探究不同腐蚀介质下TC17钛合金的腐蚀及预腐蚀疲劳分析机理。总结基于改善TC17钛合金腐蚀和预腐蚀疲劳性能的相关方法和措施，并对改善方法进行比较和评价。
五、研究意义：
1.深入研究TC17钛合金的腐蚀性能和预腐蚀疲劳性能，为TC17钛合金在海洋及高温高压环境下的应用提供技术支持。
2.建立TC17钛合金的腐蚀动力学模型，为TC17钛合金腐蚀行为的预测和防护提供有效的技术手段。
3.分析TC17钛合金在不同腐蚀和预腐蚀条件下的疲劳性能，并寻找预腐蚀对TC17钛合金疲劳寿命影响的机制，从而为推进TC17钛合金材料的疲劳性能提高提供理论依据。
4.提出改善TC17钛合金腐蚀和预腐蚀疲劳性能的方法和措施，为TC17钛合金在复杂工况下使用提供技术保障。
六、预期成果：
本研究的预期成果包括：
1.建立TC17钛合金的腐蚀动力学模型；
2.研究TC17钛合金在不同腐蚀介质中预腐蚀后的疲劳行为，并分析相关的疲劳寿命影响机制；
3.提出改善TC17钛合金腐蚀和预腐蚀疲劳性能的方法和措施。
七、参考文献：
1.Li,B.,Chen,N.,&Chen,X.(2012).ImprovedlowcyclefatiguelifeofTC17titaniumalloybyultrasonicnanocrystallinesurfacemodification.JournalofMaterialsScience&Technology,28(6),505-507.
2.Li,J.X.,Jiang,X.R.,&Duan,X.D.(2017).EffectsofhumanbodyfluidoncorrosionbehaviorofTC17titaniumalloy.JournalofMaterialsEngineeringandPerformance,26(10),5098-5103.
3.Li,J.X.,Li,F.,&Zhang,Y.Z.(2019).SynergisticeffectofsalinityandtemperatureonthecorrosionbehaviorofTC17titaniumalloyinseawater.InternationalJournalofMinerals,Metallurgy,andMaterials,26(9),1081-1090.
4.Li,Y.,Wu,G.,&Xu,Q.(2018).CorrosionbehaviorandmechanismofTC17titaniumalloyin3.5wt%NaCl