Page 28 - 理化检验-物理分册2025年第三期

王 佳，等：含氢Ti70合金的耐腐蚀性能试验

分数为3.2×10 −4 。不同氢含量试样经人工海水浸 加工完成后，应及时清理表面，以防止污染物对试样
泡672 h后，并未有明显的失重现象，充氢72 h试样 的耐腐蚀性造成影响。
的质量增加，这说明钛合金在吸氢后，其耐海水腐蚀
能力良好。
部分试样在浸泡后表面出现如图2所示的类似
点蚀的黄色点状痕迹，利用能谱仪配合扫描电镜对
其进行分析，结果如图3所示。由图3可知：黄色点
状痕迹的主要成分为铝元素和氧元素，说明该腐蚀
产物为砂轮打磨时残留的Al 2 O 3 。因此，试样经机械 图 2 人工海水浸泡 672 h 试样表面出现的类似点蚀状痕迹宏观形貌

图 3 类似点蚀状痕迹 SEM 形貌及能谱分析结果
2.2 氢含量对盐雾腐蚀性能的影响 约为2.06×10 −4 。由表2可知：不同氢含量试样在盐
表2为盐雾腐蚀试验后Ti70合金试样的质量变 雾环境中放置720 h后，质量均有所增加，但增加的
化和腐蚀速率。01、02号试样未充氢，氢含量为原 质量与氢含量并无明显关系，证明在盐雾环境中，随
始值；11、12号试样充氢10 h，氢元素质量分数约为 着氢含量的增加，钛合金试样的耐盐雾腐蚀性不会
3.3×10 −5 ；31、32号试样充氢72 h，氢元素质量分数 改变。
表2 盐雾腐蚀试验后Ti70合金试样的质量变化和腐蚀速率
试样 腐蚀前质量/ 腐蚀后质量/ 腐蚀速率/ 腐蚀速率平均值/
失重/g 长度/mm 宽度/mm 厚度/mm 表面积/mm 2
编号 g g (g·m −2 ·h −1 ) (g·m −2 ·h −1 )
01 63.923 3 63.925 7 −0.002 4 160.98 29.79 2.88 10 690.02 −0.000 3
−0.000 4
02 62.331 1 62.334 2 −0.003 1 160.77 29.76 2.93 10 685.54 −0.000 4
11 53.535 8 53.538 1 −0.002 3 160.21 29.35 2.42 10 321.80 −0.000 3
−0.000 3
12 53.907 2 53.909 2 −0.002 0 160.84 29.31 2.58 10 409.61 −0.000 3
31 49.960 6 49.963 1 −0.002 5 160.57 29.27 2.33 10 284.42 −0.000 3
−0.000 3
32 47.419 9 47.422 0 −0.002 1 160.90 29.29 2.40 10 338.43 −0.000 3
2.3 氢含量对动态浸泡腐蚀性能的影响 浸泡腐蚀能力良好。
动态浸泡腐蚀试验后 Ti70合金试样的质量变 2.4 氢含量对电化学性能的影响

化和腐蚀速率如表 3 所示。03、04 号试样未充氢， 图 4 为充氢与未充氢Ti70 合金试样在 3.5%
氢元素质量分数约为 1.2×10 − 5 ；13、14 号试样充 NaCl溶液中的极化曲线，拟合后的电化学参数如
氢 10 h，氢元素质量分数约为 3.1×10 − 5 ；33、34 表4所示。由图4可知：试样阴极极化区发生吸氧
号试样充氢 72 h，氢元素质量分数约为 2.1×10 − 4 。 反应，进入阳极极化区后，在活性溶解初始阶段，电
由表 3 可知：试验进行 504 h 后，试样的耐动态浸 流密度先随电极电位的升高缓慢增大，此时试样表
−
泡腐蚀能力相较于未充氢时，腐蚀速率虽略有升 面发生M→M +ne 反应，而后随电极电位的升
n+
高，但基本可以忽略，充氢后 Ti70 合金的耐动态 高，电流密度迅速增大，阳极加速溶解。其中未充氢
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