纯钛不同温度热氧化处理组织与耐蚀性研究.docx

学号：05430205江苏工业学院毕业论文（2009届）题目纯钛不同温度热氧化处理组织与耐蚀性研究学生倪静学院材料科学与工程学院专业班级金材052校内指导教师胡静专业技术职务教授二○○九年六月江苏工业学院本科生毕业论文IV纯钛不同温度热氧化处理组织与耐蚀性研究摘要：钛及钛合金由于其高的比强度、优异的耐腐蚀性和良好的生物相容性广泛应用于航空航天、化工、航海、医疗器械、国防领域。但钛及钛合金在一些介质中较差的耐腐蚀性限制了它的应用。热氧化处理是一种简单、环保的工艺可强化钛合金的表面改善钛在一些介质中的耐腐蚀性能。本研究选取了TA2为研究对象将TA2置于箱式电阻炉中进行温度为500℃、600℃、650℃、700℃、750℃和850℃时间为210min热氧化。利用光学显微镜（OM）对不同温度热氧化试样表层和截面的组织分析；用扫描电子显微镜（SEM）对不同温度热氧化试样的表层和截面、腐蚀前后进行组织形貌进行分析；利用EDS分析了微区成分和截面元素分布情况；采用X射线（XRD）对不同温度热氧化试样的表层进行物相分析；利用维氏硬度计对不同温度热氧化试样的表层进行显微硬度分析。最后研究了TA2经不同温度热氧化后在36-38%的HCl和30%的H2O2中的耐腐蚀性。研究结果表明600℃以上热氧化在表面形成了TiO2氧化膜整个氧化渗层由表层TiO2氧化膜和氧扩散层构成热氧化温度越高表面形成的TiO2氧化膜越厚表面硬度越高。热氧化后试样表面硬度随温度升高而提高；耐腐蚀性在一定温度范围内随温度升高而提高本研究中210min、700℃生成的氧化膜的耐腐蚀性最好。关键词：纯钛；热氧化；氧化层；显微硬度；耐腐蚀性Theeffectofthermaloxidationatdifferenttemperatureonthemicrostructureandcorrosion-resistanceforCP-TiAbstract:Titaniumanditsalloyshaveawiderangeofapplicationsinthefieldsofaerospacechemicalindustrymarinebiomedicaldevicesanddefensebecauseoftheircombinationofpropertiesintermsofhighstrengthtoweightratioexceptionalresistancetocorrosionandexcellentbiocompatibility.Howeverthepoortribologicalpropertiesandundesirablecorrosion-resistanceincertainmediumsoftitaniumalloysarestillalimitfortheiruseinsomeapplications.Thermaloxidation(TO)treatmentisaneasyandenvironmentalfriendlytechniquethatcanbeusedtohardenthesurfaceoftitaniumalloysandhenceimprovethepoortribologicalpropertiesofthesematerials.TA2samplesweresubjectedtoTOtreatmentat500℃、600℃、650℃、700℃、750℃、850℃for210min.TheeffectsofdifferentTOtemperatureonmicrostructure、hardness、corrosionresistancein36-38%HCl、30%H2O2ofTA2weresystematicallystudied.OMSEM&EDSXRDetcwereemployedforthemicrostructuremorphologyandphasesanalysis;Th