TZM合金在不同腐蝕環(huán)境下電化學(xué)行為及腐蝕機制研究.pdf

1、TZM(0.4％～0.55%Ti，0.06%～0.12%Zr，0.01%～0.04%C)合金以Mo為基體加入少量Ti、Zr和微量C元素制備而成，是應(yīng)用最廣泛的鉬合金之一。因其熔點高、強度大、線膨脹系數(shù)低、抗腐蝕性強和高溫性能良好，而廣泛應(yīng)用于航空航天、發(fā)電、核反應(yīng)堆、軍事工業(yè)和化工等領(lǐng)域。目前關(guān)于TZM合金的研究主要側(cè)重于其綜合力學(xué)性能的提高和高溫抗氧化性能的改善。然而，對于TZM合金抗腐蝕行為方面的研究較少。由于TZM合金在液態(tài)金屬冷

2、卻的快中子增殖堆中使用廣泛，因此，為進一步擴展合金應(yīng)用范圍，研究TZM合金在不同腐蝕環(huán)境下電化學(xué)行為及腐蝕機制具有重要的理論意義和現(xiàn)實意義。
　　本文采用粉末冶金和軋制工藝制備TZM合金和稀土鑭摻雜的La-TZM合金，通過動電位極化研究合金電化學(xué)腐蝕行為，采用掃描電子顯微鏡(SEM)、能譜定量(EDS)表征分析腐蝕產(chǎn)物顯微結(jié)構(gòu)特征。研究合金在不同腐蝕環(huán)境下電化學(xué)行為，揭示合金抗腐蝕性能影響規(guī)律及腐蝕機制。在此基礎(chǔ)上，探究防腐蝕性鍍

3、層Pt@La-TZM合金的電化學(xué)腐蝕行為及鍍層防腐蝕機制。研究表明：Cl-可有效破壞TZM合金腐蝕表面形成的鈍化膜，合金在氯化鈉腐蝕介質(zhì)中主要發(fā)生點蝕和晶間腐蝕，且隨Cl-濃度的增大，腐蝕速率呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢，Cl-濃度為0.5mol/L和1.5mol/L時，TZM合金表現(xiàn)出良好的耐腐蝕性能；OH-大量積聚在雜質(zhì)富集區(qū)域、不規(guī)則表面及窄縫處，易發(fā)生金屬的溶解和陰極還原反應(yīng)，TZM合金的抗腐蝕性能隨OH-濃度的升高而逐漸增強，在OH

4、-濃度為10%時合金的抗腐蝕性能最佳；在保持Cl-濃度不變的酸性、中性、堿性介質(zhì)中，TZM合金在中性和堿性介質(zhì)中抗腐蝕性能優(yōu)于La-TZM合金，兩類合金抗腐蝕性均表現(xiàn)為酸性介質(zhì)強于中性介質(zhì)，堿性介質(zhì)最弱。Cl-有效破壞腐蝕表面形成的鈍化膜，OH-和Cl-雙重侵蝕促使兩類合金晶間腐蝕加劇、粉末冶金制備的TZM合金及La-TZM合金對酸性介質(zhì)具有良好的耐蝕性；對比La-TZM合金的電化學(xué)腐蝕行為可知，Pt鍍層在中性及堿性介質(zhì)中將合金的腐蝕電