Page 30 - 理化检验-物理分册2025年第三期
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王 佳，等：含氢Ti70合金的耐腐蚀性能试验
图 6 慢拉伸试样断口 SEM 形貌
充氢试样，这是由于试验过程中Ti70合金钝化膜的 的耐腐蚀性能，为验证试样充氢后是否形成氢化
完整性并未遭到破坏。钛合金优异的耐腐蚀性能得 物，利用透射电镜对氢元素质量分数为 1.2×10 − 4
益于钝化膜的存在，而钝化膜在有水的条件下即可 的试样进行观察。由于电解双喷制样过程中需要
形成，部分试样还出现了增重现象，证明在试验所用 用到高氯酸和乙醇作为电解液，电解过程中极易在
的溶液以及所处环境下，钝化膜的快速形成与自修 穿孔周围形成氢化物，干扰试验结果 [16] ，因此选用
复能力仍旧良好。Ti70合金的钝化膜主要由TiO以 聚焦离子束对试样进行切割。制得的试样用透射
及TiO 2 组成。 电镜进行观察，结果如图7所示。由图7可知：利用
有研究 [14] 发现Ti70 合金充氢后氢聚集于试样 FIB法得到的试样可观察区域内均未发现氢化物，
表面，故电化学测试充氢与未充氢试样的数据存在 对衍射花样进行标定，晶粒内部仅存在α相的衍射
差异是由于氢原子的存在令试样表面状态发生改 花样，晶界处的衍射花样来自于β 相，同时也未发
变，但氢原子对试样的腐蚀性能无显著影响。文 现氢化物的衍射花样，因此在试验过程中，Ti70 合
献[15]报道，钛合金表层形成的氢化物会破坏试样 金试样并未形成氢化物。
图 7 FIB 制得试样表面 TEM 形貌和选区电子衍射花样
Ti70 合金为近α合金，其中β相质量分数仅为 Ti70合金中出现氢脆现象时，可以排除应力诱导氢
4.1%，Ti70合金中氢元素质量分数为1.2×10 −4 时， 化物致脆的可能。
氢的溶解量已偏高，若可形成氢化物，在此含量下，
4 结语
TEM中应可观察到氢化物，但试验中并未发现，因
此Ti70 合金中的氢应主要以氢原子的形式存在， （1）在人工海水中浸泡672 h、在3.5% NaCl溶
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